3D打印技术在汽车行业中的应用与发展趋势

李金华 蒋文虎 郑敬超 袁博

（中国第一汽车集团有限公司 研发总院，长春 130011）

主题词：3D打印 迭代换型 个性化定制 汽车轻量化

1 前言

加快新车型的开发，有利于汽车制造商快速占领市场，各汽车的制造企业都在尝试利用先进的技术手段，实现新车型的快速开发。3D打印是一种快速成型技术，采用分层加工、叠加成形的方式生成3D实体，也称为增材制造[1]。与传统的制造技术相比，3D打印技术不需要从毛坯上去除多余的材料，也不需要借助模具铸造、冲压、焊接。3D打印技术为新车型的开发带来了巨大的机遇。将3D打印技术应用在汽车行业中，能够快速地制造出高精度、造型复杂的汽车零部件，降低研发成本，提高开发效率[2]。此外，3D打印能增加设计灵活性，可以满足汽车个性化定制需求；同时，由于复合材料的开发及对拓扑优化后复杂结构的适应性，使得3D打印更易实现零件轻量化；多材料复合零件的直接成形，也突显了3D打印的技术优势。目前，3D打印技术的发展也已经能够实现整车的3D打印制造，而且汽车厂家也开始使用3D打印来制造各种模具、夹具等用于组装和制造过程。目前，已经能够实现整车的3D打印制造[3，4]。

但是，3D打印仍然存在众多限制，尤其是成本限制，使其目前仅适用于小批量、小尺寸、精度高、结构复杂的汽车零部件生产，还不能实现所有零部件的3D打印量产。随着技术的进步，3D打印在汽车行业的应用也会越来越广[4，5]。

2 3D打印技术

2.1 打印原理

3D打印技术也称增材制造技术，是相对于传统的机加工等“减材制造”技术而言的，是基于离散／堆积原理，通过材料的逐渐累积来实现制造的技术。……