汽車行業(yè)一直以來(lái)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(lái)了哪些助力呢？今天我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)汽車設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)過(guò)程中，需要制作大量的手板，對(duì)產(chǎn)品的外觀、結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行多次修改及確認(rèn)。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(wàn)多個(gè)不可拆解的獨(dú)立零部件組裝而成。于是，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要制作大量的樣件來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)證。事實(shí)上，產(chǎn)品驗(yàn)證也是汽車研發(fā)過(guò)程中花費(fèi)最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。在3D打印加入前，樣件制作要么開(kāi)模具制作，要么機(jī)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(gè)種類的樣件數(shù)量少的特點(diǎn)。此時(shí)，3D打印的速度優(yōu)勢(shì)非常明顯，在幾種工藝?yán)铮梢栽谧疃痰臅r(shí)間內(nèi)完成樣件制作。比如制作前保險(xiǎn)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(jì)師可以在短時(shí)間內(nèi)，多次迭代設(shè)計(jì)。所以3D打印給汽車行業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)的第一個(gè)助力就是提升了效率。

值得一提的是，在不同的驗(yàn)證階段，樣件的性能要求也是不同的。比如一開(kāi)始的結(jié)構(gòu)驗(yàn)證，此時(shí)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(yàn)證，可靠性驗(yàn)證時(shí)，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(yàn)證時(shí)，3D打印的材料以樹(shù)脂為主，而在性能驗(yàn)證時(shí)，3D打印的材料以尼龍和金屬為主。不過(guò)，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(lái)，一些材料商推出了高性能的樹(shù)脂，其力學(xué)性能已經(jīng)非常接近尼龍材料，而價(jià)格更低。這對(duì)于汽車設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑又是一個(gè)助力，進(jìn)一步降低了樣件的制作費(fèi)用。