21世紀汽車行業(yè)經(jīng)濟論文篇2

　　淺論3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用

　　摘 要：隨著國內(nèi)外汽車行業(yè)競爭的日趨激烈，如何提高汽車生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、設(shè)計制造更具個性吸引力的外觀，是能否占領(lǐng)汽車市場關(guān)鍵。在這樣的背景下，由于3D打印技術(shù)無需模具制造、高速高效的產(chǎn)品開發(fā)等，在航空航天，機械制造等多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此，3D打印技術(shù)應(yīng)用在汽車設(shè)計、生產(chǎn)制造、甚至維修等各方面，替代傳統(tǒng)汽車行業(yè)，是所有汽車企業(yè)未來發(fā)展重點。

　　關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù);汽車行業(yè);設(shè)計制造

　　3D打印技術(shù)近幾年在我國得到飛速發(fā)展，涉及航空航天、軍事裝備，甚至生活中必需品，這項技術(shù)是推進我國從“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵。但是，相對于其他領(lǐng)域，3D打印在汽車行業(yè)發(fā)展速度比較緩慢，僅處于起步階段。近幾年汽車保有量飛速增長，國內(nèi)外汽車企業(yè)將我國看作世界第一市場，汽車企業(yè)競爭日趨激烈。因此，想獲取較大汽車市場，就必須在汽車技術(shù)、外觀、成本控制等方面領(lǐng)先，而3D技術(shù)其獨特優(yōu)勢非常適合汽車產(chǎn)業(yè)甚至包括汽車零部件及維修方面的應(yīng)用。

　　1 3D打印技術(shù)概述

　　1.1 基本概念及原理

　　3D打印技術(shù)又名增材制造，屬于一種快速成型技術(shù)，是一個使任何形狀的三維固體物品通過數(shù)字模型得以快速實現(xiàn)的過程。3D打印的實質(zhì)是通過計算機輔助設(shè)計軟件，將某種特定的加工樣式進行數(shù)字切片編輯，生成一個數(shù)字化的模型文件，然后按照模型圖的尺寸以特定添加劑作為粘合材料，運用3D打印機將液態(tài)、粉末態(tài)等固體金屬粉或可塑性高的物質(zhì)分層加工、疊加成型使原料將這些薄型層面逐層熔融增加，從而“打印”出真實而立體的固態(tài)物體。打印完成后還需將3D模型進行后處理，如剝離、固化、打磨、后期修整等。這個過程相對傳統(tǒng)制作過程周期大大縮短，且后期多余松散的粉末原材料可以循環(huán)利用。

　　1.2 技術(shù)特點及局限性

　　復(fù)雜物品低成本制造。運用傳統(tǒng)制造方法，物品造型結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，成本越高。而3D打印無需模具和機械設(shè)備，可實現(xiàn)小批量、個性化私人訂制，有利于產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)新。3D打印無需傳統(tǒng)制造加工中繁雜的工序，減少因設(shè)計頻繁更改而造成的工序翻工和累加損失，其產(chǎn)品開發(fā)周期短。傳統(tǒng)機械設(shè)備受多種因素制約，生產(chǎn)產(chǎn)品種類受限，3D打印無需機械設(shè)備，可實現(xiàn)設(shè)計師與用戶間的個性化服務(wù)。傳統(tǒng)金屬加工，會使大多金屬原料廢棄，3D打印可將余料回收利用，消除了復(fù)雜流水線，提高資源生產(chǎn)效率，有利于綠色環(huán)保。

　　但是，3D打印原材料研發(fā)是制約3D打印發(fā)展的關(guān)鍵因素。3D打印機生產(chǎn)產(chǎn)品精度差，使產(chǎn)品性能與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比有一定差距。面對未來低門檻的3D技術(shù)，任何人都可以制造想要的產(chǎn)品，甚至危害社會的危險品，會造成社會治安問題，且會造成大量盜版和復(fù)制藝術(shù)品，危害知識產(chǎn)權(quán)。

　　2 3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用

　　2.1 在生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用

　　2010年世界首款3D打印汽車在美國問世，它是一款以電池和汽油作為燃料的三輪混合動力汽車。整車的零件打印耗時2500h，工人僅需把所有零件組裝起來，生產(chǎn)周期遠快于傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)，生產(chǎn)中無需模具、機械設(shè)備和流水線。在更新?lián)Q代車型時，設(shè)計師僅需調(diào)整相關(guān)3D模型，改變相應(yīng)參數(shù)，就可以得到新款車型，這是傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)不可能做到的。3D打印應(yīng)用在汽車外觀造型上可以擺脫私人訂制的高端奢侈，也可讓設(shè)計師的想象力不再受傳統(tǒng)機械制造工藝制約，任何天馬行空的概念都能實現(xiàn)[3]。

　　2.2 在零部件生產(chǎn)應(yīng)用

　　汽車零部件樣件開發(fā)量很大，傳統(tǒng)樣件開發(fā)周期無法滿足現(xiàn)代汽車快速發(fā)展需求。3D打印不但可在開發(fā)周期上縮短40%，也可使成本降低20%。特別是隨著技術(shù)發(fā)展，零部件形狀結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，導(dǎo)致模具開發(fā)生產(chǎn)難度加大，3D打印技術(shù)可以很好的克服這個問題。并且在材料方面不局限于樹脂或工程塑料，金屬材質(zhì)也可以很快速成形。目前，國內(nèi)已有很多企業(yè)通過3D打印技術(shù)生產(chǎn)氣缸、變速器齒輪等常用零部件。

　　2.3 在維修領(lǐng)域應(yīng)用

　　3D打印對汽車維修技術(shù)、備件庫存帶來很大影響。對于緊缺無庫存零部件更換維修時，開發(fā)相關(guān)模具浪費大，成本高，時間長。技術(shù)人員可通過3D打印直接修復(fù)傷口或打印出緊缺零部件，延長關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的壽命。當大型不易移動的野外作業(yè)機械發(fā)生故障，可以攜帶3D打印機到現(xiàn)場維修。此外，汽車維修中經(jīng)常使用特殊工具或品牌專用工具，某些工具需求量少，購買困難。3D打印可以直接解決這個問題。

　　3 3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)發(fā)展探索

　　3D打印將為汽車行業(yè)注入新鮮血液。獨立設(shè)計品牌和設(shè)計全民化將引領(lǐng)汽車行業(yè)發(fā)展。從工業(yè)設(shè)計角度將3D打印與汽車外觀造型及內(nèi)飾設(shè)計相結(jié)合，采用新思路新方法，使美學(xué)的多元化及設(shè)計師天馬行空的理念發(fā)揮到極致，突破傳統(tǒng)汽車仿形法設(shè)計的單一模式。在汽車的制造業(yè)中，零部件設(shè)計生產(chǎn)，材料應(yīng)用是3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)中發(fā)展的關(guān)鍵。從市場和發(fā)展前景來看，這項技術(shù)在短時間內(nèi)不可能取代傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)，主要由于3D技術(shù)的局限性所致。根據(jù)全球3D打印在汽車行業(yè)應(yīng)用報告顯示，到2015年每年都以26.2%的速率增長，各大汽車企業(yè)都致力于將該技術(shù)與傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)相結(jié)合，更適合未來工業(yè)生產(chǎn)需求。隨著智能制造的進一步發(fā)展，3D打印也將被推向更高層面，替代傳統(tǒng)汽車行業(yè)。

　　4 結(jié)束語

　　本文對3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用進行研究，并對其未來發(fā)展進行展望。對于中國自主品牌車企而言，提升技術(shù)前瞻能力，3D打印應(yīng)用就要得到大力發(fā)展，這也是汽車行業(yè)發(fā)展的大方向，是自主品牌發(fā)展創(chuàng)新的一個全新載體，甚至關(guān)系到汽車行業(yè)的震裂重構(gòu)。從目前看來，3D打印應(yīng)用在汽車行業(yè)仍處于萌芽階段，還不具備規(guī)模生產(chǎn)條件，但這項技術(shù)一旦在某個節(jié)點上得到突破，將大大提高制造業(yè)生產(chǎn)效率，直接影響汽車企業(yè)的市場生命力。

　　參考文獻：

　　[1]趙婧.3D打印技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用研究與前景展望[D].山西：太原理工大學(xué)，2011.

　　[2]王菊霞.3D打印技術(shù)在汽車制造與維修領(lǐng)域應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2014.

　　[3]程美.3D打印技術(shù)及其在汽車制造業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用[J].模具制造，2014(08)：79-81.