世界首辆3D打印超级轿跑

这辆超级跑车被称为Blade（刀片），主体部件是铝合金和碳纤维，非常轻，速度很快——它的加速度比迈凯轮P1更大，功率重量比是布加迪威龙的2倍。

Blade的排放只有一辆电动车的1/3，而工厂资本消耗只有其它汽车制造方式的1/50。其汽车底盘和支撑结构的制造工艺颇象搭建乐高积木的感觉。DM通过3D打印铝制的“节点”结构，然后通过现成的碳纤维管材将其连在一起。

当所有的节点的都打印出来后，工人几分钟之内就可将汽车底盘组装好。整个构建底盘的过程需要的资金和耗费的资源非常少，并且不像其它汽车制造技术那样需要非常熟练、训练有素的工人。使用这种独特的3D打印方法制造节点式汽车底盘，重量减轻了90％，强度却更高了，而且比使用传统技术制造的汽车更耐用。

Blade是一辆不折不扣的超级跑车，它能够在短短2.2秒内从0加速至60英里每小时（迈凯轮P1的这个数字是2.8秒）。它的重量只有1400磅，并且安装着一个4缸700马力的双燃料内燃机，可使用汽油或压缩天然气为燃料。汽车底盘由大约70个3D打印的铝节点组成的，工人手工组装该底盘前后历时仅30分钟。而底盘本身的重量只有61磅。

DM最初的计划是每年规模生产10000辆这款超级跑车，提供给他们的潜在客户。这还不是全部，因为DM并不仅仅满足于通过这种方法制作汽车。他们计划将这种制造技术提供给其他人。在销售这些超级跑车之外，他们也将出售的工具和技术，使由创新者和创业者组成的小团队可以开设自己的微型工厂并根据自己的独特设计制造自己的汽车。无论是轿车、卡车或其他类型的超级跑车，都可以使用该公司专有的3D打印节点技术制造出来。

DM致力于彻底改变汽车的制造方式，从而大幅减少与传统汽车制造相关的材料、能源、污染和成本。排放比电动车小，又降低了巨额的制造成本，外观确跟法拉利一样的美观。这样的产品对市场的冲击将是不敢想象的，对现在的汽车品牌格局以及经销商渠道的冲击更会猛烈，或许下一步汽车将会走向开源，我们能以更低的成本拥有更贴合心意的爱车。

来源：3dprint.com

在此之前，汽车工程师往往对于机油在这样的系统里面的运动一无所知，也不知道它什么时候会变成乳白色絮状物，什么状况会阻塞齿轮箱的内部运转。为此，他们3D打印了一个专门用于测试的可透视塑料部件，这个办法使得工程师能够直观地查看和分析其系统内部的流体流动模式。

不过，该测试只是克莱斯勒技术中心（CTC）每天都在进行的数以千计的测试之一。 CTC位于菲亚特-克莱斯勒（FCA）美国公司总部。CTC是整个汽车行业唯一个设在总部大楼的，在这里，一辆汽车的设计从写在餐巾纸上的创意直到原型制造、广告宣传——全在一座大厦里完成。

菲亚特-克莱斯勒汽车（FCA）美国总部设在密歇根州的Auburn Hills，主要负责设计、开发、制造诸如克莱斯勒、Jeep、道奇、公羊和菲亚特等品牌的汽车，是世界上第七大汽车制造商。

来源：3dprint.com

Dr. Thomas Niendorf的科学家小组的研发中心已经安装了新的设备，这是他们的工程中心。通过这台金属3D打印机来测试和研发带“自愈合能力”的新材料。

汽车和航空航天工业对轻质成分的材料有着较高的需求，虽然轻但还需满足坚固、可靠和具有成本效益的要求。在此背景下，Freiberg的研发团队要产生所谓的智能材料，可以自行愈合裂缝或者回复到原来的样子。

研究中心的设备是瑞典的Arcam EBM设备，利用高功率密度的电子束冲击工件时所产生的热能使材料熔化、气化的特种加工方法。通过电子束熔融的制造方法来生产带记忆功能的零件，这就像弹力回形针，如果受到歪曲，把它放到热水里面，就像被施了魔法，跳回到原来的样子。

到目前为止只有少数金属通过这样的方式来处理。最新研发的材料从这个项目可以用于汽车制造和航空航天制造业来满足特殊的要求。在航空航天领域，可以用来调整机翼结构以适应不同的飞行情况。另外，液压传动系统大量复杂的管道系统也非常适合这种材料的应用。

Thanks for the contribution from Ms. Korinna Penndorf from TU Bergakademie Freiberg

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基础快速原型、分布式思想的产生、先进的成型与探索、快速制造和工具制造是3D打印技术与汽车工业逐渐走向深度结合的路线图。

应用到汽车领域的3D打印技术最终会被未来的汽车设计方向所驱动，下一代的汽车技术正朝着更经济的燃油性能、性能更佳的零部件以及有利于产品差异化的产品特征方向发展。 3D打印技术设备商必须研发自身的设备以满足多个或其中一项发展需求，以使得自身的技术被汽车行业所需求。其中，挑战还不限于此，包括沟通和教育也将伴随其中。 跟航空航天领域不同的是，航空航天领域深知3D打印技术将会对高价值的航空应用带来的影响，并有足够的动力去探索这一技术的应用。汽车领域并没有足够的工程师对3D打印技术产生足够的重视，要突破传统观念的限制还需要花费大量的沟通成本。

3D打印技术能够带给汽车制造业的好处也是显而易见的： 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。 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。 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。

根据SmarTech的报告，3D打印在汽车行业2014年的总市场金额为3.7亿美金，到2023年有望达到22.7亿美金。 汽车在3D打印领域的应用从简单的概念模型到功能型原型朝着更多的功能部件方向发展，渗透到发动机等核心零部件领域的设计。

部分内容来源SmarTECH, 3D科学谷整理

在原有机型的基础上退出的下一代3D打印机叫Bertha，该机器无论在打印尺寸、速度和质量方面均将远超原有机型。BAAM的最大3D打印尺寸为7×13×3英尺，沉积速率（即打印速度）为40磅/小时；而Bertha的最大3D打印尺寸则扩大至8×20×6英尺，而且由于采用了新的挤出机，实现了更好的控制，其沉积速率可达100磅/小时。

大多数系统（金属和聚合物）的打印速度为1立方英寸每小时，而金属和聚合物的最大打印体积不到1立方英尺每小时。而橡树岭国家实验室与Cincinnati之间的伙伴关系BAAM系统开发的关键。通过利用Cincinnati的直线电机技术，得以提高打印速度。

有此可以推理辛那提公司和橡树岭国家实验室的下一步举动，相信应该是打印如铝和钢之类的金属？未来也许会把注意力覆盖到钛合金的打印上。如果成功的话可以大大减少工业部件比如公共汽车，卡车和飞机的制造成本。

随着世界第一款3D打印汽车－Urbee 2在2013年正式推出，以及2014年 芝加哥机床展会期间打印出来的Strati行驶到大街上，再到法拉利和兰博基尼，以及阿古斯塔和杜卡迪等顶级豪车开始逐渐使用3D打印技术实现私人化定制，3D打印技术已经深度与汽车产业结合。 3D科学谷的《3D打印与汽车行业白皮书》旨在为行业深入解读3D打印技术生态圈对汽车产业的深刻影响。并通过大量的行业领军企业在汽车行业的应用案例来揭开3D打印行业的神秘面纱，让更多的企业了解和重视3D打印的价值。

《3D打印与汽车行业白皮书》主要从技术发展和市场需求两个维度做了细分。技术发展方面包括3D打印每种技术的优缺点，3D打印的发展趋势，3D打印在汽车领域的应用历史，3D打印与汽车制造业，3D打印在汽车领域的发展前景等，市场需求方面从世界范围内各大汽车品牌在造型评审，设计验证，复杂结构零件，多材料复合零件，轻量化结构零件，定制专用工装，售后个性换装件以及赛车方面所应用到的3D打印技术举例。

《3D打印与汽车行业白皮书》还收录了主要的3D打印机品牌在汽车行业的应用案例以及先进材料包括尼龙 、工程塑料，光敏树脂，纳米超硬金属，钛，石墨烯等如何驱动3D打印在汽车制造业的发展。还列举了典型的快速原型与产品开发服务商以及CAD软件等在汽车行业的典型应用。

Valiant公司将欧特克数字化样机解决方案广泛应用于公司业务的各个领域之中。例如，该公司的汽车部门就经常运用欧特克数字化样机为车身和动力系统的制造过程设计自动装配系统，这项制造任务涉及的零部件多达20万个，特殊零部件达8000个之多。

利用Inventor先进的动态模拟功能，Valiant公司的工程师可以在整个运行范围内对上千个不同零件间可能产生的干扰进行即时验证。此外，Inventor软件的iAssemblies和iParts功能还帮助Valiant公司创建模型库，从而促进了重复利用、缩短了创建新生产线布局所需的时间。据Valiant公司估计，与欧特克金牌合作伙伴SolidCAD携手合作之后，时常需要协同工作的Valiant公司全球员工可以借助Inventor软件将工作效率提升30%。

借助新型虚拟泥塑造型系统和3D绘制技术，宾尼法利纳设计师可以清晰表达创意设计的意图，在研发初期通过多种途径，快速勾勒出拥有最佳造型和配置的Sergio 概念车。运用建模工具ICEM Surf，虚拟3D模型精致细腻，同时呈现出用于量产的A级曲面。此外，设计师还能利用CATIA的实时渲染功能处理概念车的变化，并在3D环境中体验各种设计方案。所有设计风格和特征，包括纹理、颜色，以及宾尼法利纳工程师开发的技术参数，都被融入到统一的模型中，同时形成创意交流平台，加快决策流程。

“CATIA应用软件为我们提供了一种新型工作方式，它充分尊重宾尼法利纳自身发展历程与核心设计理念，” 宾尼法利纳公司设计总监Fabio Filippini如是说，“我们追求完美、高性能、动感的车型，这正与创始人塞尔吉奥用其毕生精力向我们传递的价值理念相吻合，蕴含这三个核心价值的概念车型是我们的优势所在。达索系统3D体验解决方案助力我们将创意变成现实”。

“设计们充满活力与激情，他们对设计工艺精益求精。因此，当著名的宾尼法利纳设计公司决定采用达索系统3D体验解决方案进行创意设计时，我们希望为他们的设计师提供完美的设计体验，” 达索系统行业、营销和企业传播执行副总裁Monica Menghini说，“借助3D数据连续性和实时渲染技术，设计师和工程师团队能够迅速创建、分析设计方案，打造完美设计作品。”

华曙高科创建于2009年，是一家专注于工业级3D打印领域的研发与制造的公司。公司从事选择性激光烧结3D打印设备制造、材料生产和加工服务三项主营业务，服务于汽车、航空航天、机械制造、医疗器械、房地产、动漫等行业。

在3D打印技术发展之初，如果经济条件允许通过3D打印技术可以直接3D打印汽车零部件，并且通过3D打印得到的汽车零部件可以直接替换原厂配件。而现在随着3D打印技术的不断发展，3D打印机成本越来越低，功能越来越复杂，并可以利用金属材料进行3D打印，因此其为汽车设计制造业带来了无限的可能性。目前，华曙高科的3D打印技术主要用于汽车前期的设计研发和样品研究。通过传统的方法来设计汽车，需要根据模型制造出样品，任何参数的改动都需要对样品进行重置，耗时将长达几个月。而通过3D打印技术，这一过程能够被缩短至几个小时。

华曙高科的创始人许小曙博士是国际增量制造领域的知名专家，掌握了增量制造领域最先进的技术与理念。许小曙博士集合一批涵盖增材制造、高分子材料、计算机软件、机械制造等专业领域的专家，组成了技术团队。华曙高科于2011年成功研制出中国首台高端选择性激光烧结（SLS）尼龙设备，成为世界上第三家SLS设备制造商；同时，华曙高科成功研制出选择性激光烧结尼龙材料，成为世界上第二家该类材料制造商；既制造设备，又生产材料，还从事终端产品加工服务，独立构成选择性激光烧结技术完整产业链的企业，华曙高科是全球唯一一家。

2014年5月，世界上最快的工业级3D打印机在华曙高科问世。对于2015年，公司的展望是利用技术、人才、管理的独特优势，把握国内外产业发展机遇，形成激光分层制造产品服务以及激光分层制造系统研发生产的完整产业链，以产品高性价比优势进军海外市场；以标准化、高品质引领国内市场。带动涵盖汽车业相关的材料、机械、激光、软件等产业的发展，实现“在有限的空间里，创造无限的价值”。

（本文部分内容转载自盖世汽车网）

大约一年前，ONRL与Local Motors签订了共同开发3D打印汽车技术的协议，将最新的材料科学成果与前沿制造技术结合。还记得去年9月，在芝加哥举办的2014国际制造技术展览会上，BAAM仅用44个小时就打印出了一辆Strati。

该辆3D打印Shelby Cobra用时6个星期打造完成，因其使用了先进的复合材料，使整车重量减轻一半，同时提高了汽车与安全性能。该车的复合材料由Techmer公司提供，Tru-Design负责开发表面处理技术。而该车使用的由宽带隙功率电子器件驱动的电动机，比传统的硅技术更有效更低廉，且可以无线充电。

对ORNL而言，Shelby Cobra更像是一个“实验室”，进行实时监测、研究，以改进数字化制造解决方法在汽车行业中的应用。对此，ORNL研发团队的负责人Lonnie Love介绍：“我们会在不久的将来3D打印汽车吗？答案是‘我不知道’。我觉得在我有生之年不大可能看到大量生产的3D打印车辆，但我们今天制造原型车的方式正是三四十年前采用的方式，那个时候使用的是粘土模型”

“我们现在所展示的，远超出了过去的能力范围。你可以花几个星期或几天打印出出一个可用的原型车，并驾车穿过街道，看着人们的反馈，你可以测试它的外形、部件组合和功能，这样您的快速创新能力获得了脱胎换骨的改变。我觉得这是一个围绕交通行业快速创新中心建立的完整产业，这是又一场革命。”Lonnie Love继续说道。