干货：3D打印在一汽大众汽车研发与生产的应用

2019年5月7日，南极熊在SAMPE 中国2019年会的“汽车工程师大会暨汽车材料与工艺创新应用高峰论坛”上，听到了一汽大众技术开发部的高级工程师 吴宏涛的演讲。

3D打印的种类以及优缺点

3D打印在汽车研发的生产中的应用实例
PT装车用零件——塑料件
下图2——9的清洗液罐采用SLS工艺制作，完成后需做密封处理，后与批量零件组装在一起，并粘接牢固，如下图所示，该零件组装后发往德国的路试试验车上，大大节省了开发时间与费用，图2-10是空调风道连接件，壁厚较厚，可以用于装车。

下图的熟料线夹零件用于电动车开发过程中的PT样车装车，在电动车存在很多线夹，为保护和固定线束，经常使用下图所示的线夹零件，如下图所示，装车的时候，线束安放在线夹槽中，线夹盖板翻折90度，这一简单动作，对打印材料的性能要求很高。

下图的风道用于整车开发过程中的PT样车装车，风道零件的试制一直是试制领域的难点和痛点，传统的建议钢膜吹塑工艺试制成本高，周期长，硅胶模工艺试制不受尺寸限制，而且轴心困难，多采用分半制造，再粘合起来的办法，试制出来的风道耐冲击性差，强度不好，采用SLS粉末打印后所有问题都迎刃而解。

下图是砂型打印工艺制作的进气歧管，无论制作周期和试制成本都是传统砂铸无法比拟的。

测量夹具和工装夹具
下图2-12零件尺寸较大，最大尺寸500多毫米，切壁厚较厚，由于采用蜂窝结构形成，不到一周就完成了试制，重量较轻，采用 New Bora 汽车后盖与侧围设计间隙评价，图2-13是SLS打印的生产夹具。

金属嵌件类零件
图2-16是几种常见的FDM快速成型金属嵌件类型，常见的嵌件有螺母、螺母套、衬套、内嵌螺柱常见，需要在FDM制件的过程中嵌入。

油箱口盖密封件的制作
邮箱扣盖密封件结构比较特殊，他是软硬两种材料组合，切相互嵌入，装车对强度要求比较高，普通3D打印无法满足要求，本例采用FDM\SLA\硅胶模生产工艺共同完成，该零件制作周期5天，效果十分好，这个例子充分说明，该种3D打印工艺不仅是竞争关系，更重要的是相互补充。

工装夹具
下图2-15视为生产部门试制的某B级车后盖大众装备夹具，图2-14位德国削铣加工制作的，要加10000元人民币，图2-14是我们自己采用FDM工艺制作的后盖大众尾标装备夹具，该夹具的制作成本在1000元以内。

集中常见的3D打印工艺所用材料的机械特性

△惠普3D打印尼龙的热变形温度最高，华曙高科SLS 尼龙打印的次之，SLA树脂材料的最低。

冲汽车行业看未来3D打印技术的发展趋势
3D打印零件有望在一下3类零件的大批量生产中获得突破：
1、拓扑设计零件的加工制造
2、集成化设计零件的制造
3、零件设计的布局加强

3D打印技术从20世纪80年代兴起，各种打印技术如雨后春笋般涌现，现已广泛应用在工业设计和研发中，尤其在汽车行业，3D打印越来越多，但是，3D打印目前在汽车上的应用，还主要集中在研发上，在批量生产的汽车上还没有应用，究其原因，有两点：一点是，汽车零件生产目前还是以模具为主，因为对于大批生产，模具的单件成本更低，成型效率更高，另一点，他是最重要的一点，3D打印材料的性能与人们要求任然相距很大。

研发性能更好3D打印材料将是3D打印行业的重中之重，同时也决定着3D打印行业未来的发展，相信3D打印在不远的将来，将在小批量生产领域大显身手。
基于此，从汽车行业看3D打印的未来发展趋势：
1、机械性能更好的材料
2、打印零件表面质量更好
3、打印成形速度更快
4、打印材料更加便宜