汽車行業(yè)一直以來都是3D打印的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。樣件制作，零件定制，復(fù)雜結(jié)構(gòu)創(chuàng)建等環(huán)節(jié)都有3D打印的身影。那么3D打印究竟給汽車行業(yè)帶來了哪些助力呢？今天我們就來說說汽車設(shè)計過程中，樣件制作的案例。
不論是汽車行業(yè)，還是其他行業(yè)，在產(chǎn)品設(shè)計過程中，需要制作大量的手板，對產(chǎn)品的外觀、結(jié)構(gòu)和功能進行多次修改及確認。而汽車的零件又非常多，不同的車型，其車輛上的零件數(shù)量也是完全不同的。這里以一般的家用轎車為例，約由1萬多個不可拆解的獨立零部件組裝而成。于是，設(shè)計過程中需要制作大量的樣件來進行產(chǎn)品驗證。事實上，產(chǎn)品驗證也是汽車研發(fā)過程中花費最大的一個環(huán)節(jié)。在3D打印加入前，樣件制作要么開模具制作，要么機加工，甚至手工。
一般情況下，汽車研發(fā)階段的樣件呈現(xiàn)種類多，每個種類的樣件數(shù)量少的特點。此時，3D打印的速度優(yōu)勢非常明顯，在幾種工藝里，可以在最短的時間內(nèi)完成樣件制作。比如制作前保險杠，3D打印大概需要10天（一體打印，如果切割成3段，大概4、5天），CNC大概需要15天，而且還需要切割成多段。由此，基于3D打印制作樣件，設(shè)計師可以在短時間內(nèi)，多次迭代設(shè)計。所以3D打印給汽車行業(yè)設(shè)計帶來的第一個助力就是提升了效率。
值得一提的是，在不同的驗證階段，樣件的性能要求也是不同的。比如一開始的結(jié)構(gòu)驗證，此時主要是看產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是否合理，外觀是否美觀等等。樣件的力學(xué)性能要求很低。而在性能驗證，可靠性驗證時，樣件的力學(xué)性能必須和最終量產(chǎn)車的零件性能類似。
所以，在結(jié)構(gòu)驗證時，3D打印的材料以樹脂為主，而在性能驗證時，3D打印的材料以尼龍和金屬為主。不過，隨著新材料的不斷研發(fā)，這種情況也在逐漸改變。尤其是近年來，一些材料商推出了高性能的樹脂，其力學(xué)性能已經(jīng)非常接近尼龍材料，而價格更低。這對于汽車設(shè)計來說，無疑又是一個助力，進一步降低了樣件的制作費用。
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