發布日期：2022-10-09 點擊率：69
隨著汽車“新四化”發展，汽車外觀、內飾、結構等都均已發生變化，尤其是新能源汽車動力電池、電機技術性能提升比較快，工信部對新能源汽車公告（目錄）管理要求越來越高，公告生命周期基本在1年左右。新能源汽車整車企業新產品研發頻次越來越高，周期越來越短，而研發費用是越來越多，難度越來越高。面對新的形勢，于是越來越多的新能源汽車企采用3D打印技術。下面介紹3D打印技術在新能源汽車研發中應用及實例，供同行參考。
一、認識一下3D打印機
有了計算機以后，計算機要將計算結果展示給人們，目前一般方式有二種，一是屏幕顯示，二是打印機打印結果在紙張上。
圖1 彩色噴墨打印機
圖1是辦公室用的彩色噴墨打印機，實際上按用途有不同規格，打印機產品是系列化。
圖2 產品設計圖用繪圖機
圖2是產品設計圖紙用的繪圖機。打印機與繪圖機基本相同，目前中國打印機（繪圖機）用的基本上國外品牌。國內原來有“實徳”品牌的打印機已經不見蹤影。圖1、圖2為平面打印機，也叫2D打印機。
圖3 辦公室用的3D打印機
圖3是辦公室用的3D打印機。辦公室用的3D打印機樣件幾何尺寸比較。
圖4 工業用3D打印機外形
圖4是工業用的產品設計出樣件，有的可以是產品功能件，或是用于模具生產，也可以是工業品展示件。
圖5 掛式空調零部件及組裝成品
圖5是工業用3D打印機打印出空調零部件和成品。
二、3D打印機基本原理介紹
2D打印的結果是平面的，基本原理大家都知道了，X-Y軸運動而成，3D打印機工作原理在2D基礎上，X-Y-Z軸運動而成，使之由點到線，由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業，然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面。這樣層層疊加構成任意復雜結構的三維實體模型。具體介紹如下：
①3D打印機結構示意圖
D打印機結構示意圖見圖6。
圖6 3D打印機工作原理
②3D打印機實例參數
③工業用3D打印機優點：
a）能將CAD模型直接制成終端金屬產品，只需要簡單的后處理或表面處理工藝。
b）適合各種復雜形狀的工件，尤其適合內部有復雜異型結構（如空腔、三維網格）、用傳統機械加工方法無法制造的復雜工件。
c）能得到具有非平衡態過飽和固溶體及均勻細小金相組織的實體，致密度幾乎能達到100％，SLM零件機械性能與鍛造工藝所得相當。
d）使用具有高功率密度的激光器，以光斑很小的激光束加工金屬，使得加工出來的金屬零件具有很高的尺寸精度（達0．1mm）以及很好的表面粗糙度值（Ra=30 u m～50um）。
e）由于激光光斑直徑很小，因此能以較低的功率熔化高熔點金屬，使得用單一成分的金屬粉末來制造零件成為可能，而且可供選用的金屬粉末種類也大大拓展了。
f）能采用鈦粉、鎳基高溫合金粉加工解決在航空航天中應用廣泛的、組織均勻的高溫合金零件復雜件加工難的問題；還能解決生物醫學上組分連續變化的梯度功能材料的加工問題。
三、3D打印新能源產品實例
汽車市場競爭日益激烈，車企均在探尋新的科技技術，3D打印技術主要是基于新車模型和工具的應用。因此越來越多的車企采用3D打印技術，有效地減少研發和創新成本并有效地提高效率，應對創新的、個性化的、小批量的客戶需求。
①3D打印汽車零部件產品，見圖7。
圖7 3D打印汽車零部件產品
3D打印部分車型的零部件產品，見圖8。
圖8 3D打印技術生產新能源的車型。
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