3D打印绝对算是近几年来最热的话题之一，甚至于有人将其称为“第三次工业革命”。确实，3D打印技术已经在诸多领域引领变革，而在汽车行业中，能够上路行驶的3D打印汽车也已经面世。这是不是意味着，3D打印将改变汽车业的格局呢？
首先我们来看一下对汽车业影响最多的激光烧结和激光融化技术，选择性激光熔化3D打印技术对汽车产业能带来什么样的利益？
复杂形状和结构
增材制造具有更大的自由度来实现设计的想法。金属3D打印能产生高度定制的部件，尤其是针对那些不可能通过传统工艺来改进的功能。此外，选择性激光熔化特别适合复杂组件、复杂管道以及薄壁件的制造。这种灵活性是无法通过传统的制造方法实现的。在汽车的设计领域，由于3D打印的快速成型特性，汽车厂商可以应用于汽车外形设计的研发。相较传统的手工制作油泥模型，3D打印能更精确的将3D设计图转换成实物，而且时间更短，提高汽车设计层面的生产效率。目前许多厂商已经在设计方面开始利用3D打印技术，比如不久前我们曾经参观的奔驰设计中心。
新材料的组合
选择性激光熔化的应用范围包括发动机技术。可以加工混合不同的原材料如钛、铝、不锈钢或镍基合金，并且为具有不同的强度和耐温性的新的合金的制造工艺打开了广阔的应用空间，尤其是那些几乎不可能通过传统的制造方法完成的工艺。 成本效率
经济性
选择性激光熔化3D打印技术和其他增材制造技术，不需要任何额外的工具。因此，昂贵的砂型铸造和压铸应用程序可以最终通过3D打印代替。这不仅缩短了开发时间，而且大大降低了开发成本。工业3D打印机比传统的制造技术在原型制造方面大大缩短时间到几天。在传统汽车制造领域，汽车零部件的开发往往需要长时间的研发、测试。从研发到测试阶段还需要制作零件模具，不仅时间长，而且成本高。当存在问题时，修正零件也需要同样漫长的周期。而3D打印技术则能快速制作造型复杂的零部件，当测试出现问题时，修改3D文件重新打印即可再次测试。可以说，3D打印技术让未来零部件的开发成本更低，效率更高。
此外，选择性激光熔化3D打印技术使用更少的能源和减少材料的浪费。减少浪费就是节省了大量的成本和减少对环境的破坏。在这个方面上，增材制造提供了革命的可能性，为汽车行业创造更快、更安全和更轻的车辆的未来。
第一款3D打印汽车——Urbee 2 （3D科学谷Urbee 2相关阅读）
3D打印的原理看起来简单，但它能够实现的效果确非常神奇。让我们有了可以简单的生产任何形状物体的憧憬。那么它在汽车领域的发展如何呢？是不是以后我们就可以像攒电脑一样DIY自己的车子了呢？别急，我们先来看看3D汽车的发展史。
说发展史有些夸张了，因为世界上第一款3D打印汽车的诞生离我们并不久远。在2013年上半年，一台名为Urbee 2的小车诞生了。其实它的前身Urbee早在2010年就推出了，只不过当时由于各种问题只停留在了概念阶段。Urbee 2则是一款真正意义上量产的车型。
Urbee 2是一款搭载混合动力的三轮车，由车身后置的独轮驱动。在城市中行驶时，Urbee 2由电力驱动，内置7.6kWh电量，两个前轮由一对36伏特的电动马达驱动，可提供6kW的巡航动力，最高动力12kW。电力驱动行驶里程可达64公里。当电力不足时，则切换到内燃机来驱动发电机给电池供电。
Urbee 2包含了超过50个3D打印组件，但这相较传统制造工艺显得十分精简。车辆除了底盘、动力系统和电子设备等，超过50%的部分都是由ABS塑料打印而来。据悉，生产Urbee 2需要花费2500小时，换算一下就是没日没夜也需要超过100天才能打印这样一辆车。
对于底盘方面未采用3D打印进行制造，设计团队表示是出于安全方面的考虑。此外，为了达到更高的安全标准，框架部分也同样采用了钢管焊接。Urbee 2由于车身重量和尺寸较小，加上三轮的布局，在某些国家只能按照摩托车标准注册。
芝加哥机床展会期间打印出来的Strati （3D科学谷Strati相关阅读）
Strati是Local Motors公司推出的一款3D打印汽车，号称Strati是全球第一辆。因为在Local Motors看来，Urbee 2的底盘部件并未由3D打印机完成，而Strati不仅3D打印的应用率更高，而且已经接受媒体试驾，所以它同样可以称为“第一辆3D打印汽车”。
Strati诞生于2014年，它的确相较Urbee 2有了明显的进步。首先，它的底盘部分也采用了3D打印技术制造，其次它的打印时间仅为44个小时。如果加上组装时间，最新的数据表明只需要三天就能造出Strati。从超过100天到3天，效率的飞速提升预示着3D打印汽车的未来发展不可预估。
在外型上，相较Urbee 2略显怪异的造型，Strati也更符合人们的审美。宽车身加上低矮的底盘高度甚至让它有了些运动车的气质。
Strati的最高时速可达56公里，动力部分采用电池驱动，续航里程193到243公里。虽然生产Strati的Local Motors公司有些“瞧不起”Urbee 2 3D打印的应用率，事实上Strati除了多出在底盘部分的应用外，动力总成、悬挂、以及转向部件来自雷诺的Twizy。此外，座椅、车灯、轮圈和轮胎也采用传统方式制造。由于需要考虑到安全性，Strati的原材料为加入了碳纤维的热塑材料。
虽然Strati许多部分仍采用传统方式制造，但3D打印汽车还是拥有非常大的优势。相较传统汽车制造业用零件拼接的方式生产汽车，3D打印汽车则先打造一个框架，然后将需要的部件填补进去。3D打印汽车更少部件的应用不仅可以大幅降低车身重量，还可以省去冲压这一环节。这对于小规模生产来说，省去了制造模具的成本，效率更高，而且不需要硕大的厂房，直接降低了汽车生产的门槛。
目前生产Strati的公司正在计划着该车的上市计划，而公布的预售价则为1.1万英镑（约合人民币11万元）起售。如果把它当成首批3D打印汽车产品，这个售价并不高。但如果与传统汽车相比，它的售价则并不占优势。此外，由于3D打印的精度问题，用户还需要忍受粗糙的做工。粗糙不平的打印面如果想要获得平滑效果，又将进一步提高成本，加大打印时间。
豪华跑车私人个性定制的时代即将完全到来 （3D科学谷豪车定制相关阅读）
在意大利，法拉利和兰博基尼，以及阿古斯塔和杜卡迪，都开始逐渐使用3D打印技术。虽然他们不会透露任何具体的细节，通过他们购买的EOS和Stratasys公司的3D打印设备，他们可以实现快速原型制造和金属的增材制造。
这些顶级汽车制造商将通过3D打印设备创建越来越多的概念模型和实现越来越个性化的设计，最终将逐渐进入汽车的仪表板部分，金属部件和个性化的内饰细节。
未来在汽车领域的发展道路
汽车零件方面，3D打印已经有了明确的发展道路，再次就不过多讨论。我们主要来谈谈3D打印整车的发展。
定制化。相信很长一段时间，未来3D打印汽车就像我们之前提到了“攒电脑”这个概念，“机箱”也就是整体外观造型，能提供不同样式以供消费者彰显个性；至于“主板”、“内存”这些内部部件，则提供不同样式的3D打印产品供选装；动力总成等核心部件，则可采购传统制造商的产品。虽然短时间内3D打印很难在成本方面有大的突破，但相信“定制化”的产品概念还是能吸引不少消费者的买单，另辟蹊径的生产模式或许让3D打印汽车的商业化并不遥远。
当然，真正实现定制化生产并将其商业化，3D打印汽车还有不少路要走。首先要设计好不同部件的兼容性，消费者选择选装件时也能快速完成拼装；另外，之前我们提到的安全性，不光是碰撞安全，还要兼顾个性化外观可能对行人的伤害等等；最后要考虑的就是法律因素了，繁杂的样式对于合法上路提出了严峻的挑战。
3D打印汽车的终极形态：造车就像拼装汽车模型一样
未来终级解决方案则是100% 3D打印。当汽车能100%实现3D打印时，才是3D打印汽车的终极阶段。当然，像发动机、电子设备这些部件等短时间内采用3D打印技术的可能性不大，抛开成本因素，材料能耐受的工作温度及强度也需要检验。不过随着科技的发展，核心部件的打印未必就不能实现，未来3D打印或许真的能成为私人造车机器。到那时，完成一辆属于自己的车，或许就像组装一个汽车模型一样简单。
我们可以看出，3D打印技术的发展的确为汽车生产的发展带来了积极的影响。但说3D打印将带来汽车业的变革还为时尚早。受到成本、材料、等方面的制约，3D打印技术从目前到很长一段时间内，应用的范围都将朝着我们所说的小规模定制化发展。至于3D打印在汽车领域的大规模商业化，或许需要很长时间才能到来。
本文由3D科学谷编译自3dprint.com，部分内容摘选CRIonline,欢迎转载，转载请注明来源51shape.com (3D科学谷）
