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3D打印汽車:"私人訂制"專屬座駕

隨著3D打印技術逐漸走進我們的生活,“私人訂制”一輛自己夢寐以求的汽車有望成為現實。

  在剛剛結束的日內瓦汽車展上,德國獨立汽車設計公司(EDAG)推出了一款3D打印汽車,其內部構架是由3D打印機使用塑料和碳纖維材料打印而成的,可以提高汽車的強度和緩沖性能。

  業內專家表示,3D打印汽車的外形不僅可以“私人訂制”,而且更節能、環保,生產過程更加便捷,可謂前景光明。

  新型汽車備受關注

  世界首款3D打印汽車于2013年初面世,它是一款三輪的混合動力汽車。3D打印機打印出一體式的車身后,再將打印好的其它零部件填充進去。

  “3D打印汽車是由噴膠槍擠出的ABS塑料絲或是其他材料制作而成,其采用的是熔融沉積成型技術。目前許多國家都在研究3D打印技術。”中投顧問高級研究員賀在華在接受中國知識產權報記者采訪時介紹,與普通汽車相比,3D打印汽車拋棄了傳統流水線的生產方式,節省了用于生產線技術改造的巨額資金,汽車制造業也將由此逐漸實現重資產向輕資產的轉型。

  傳統的生產線生產一輛標準設計的汽車需要成百上千的零部件,且在汽車量產前,需要開發大量模具,而開發模具也存在著時間長、成本高等問題。與傳統的汽車生產技術相比,3D打印汽車具有很多優點,比如車身只需要約50個零部件,且一旦3D打印技術被應用到汽車生產線上,就可以省略制作汽車零件模具的環節,汽車的生產周期和成本有望大幅下降。

  3D打印汽車可以滿足人們對汽車的個性化需求,賀在華舉例告訴記者,有的消費者希望按照自己的想法設計車門,但汽車制造公司卻無法滿足客戶的這種要求,因為每制造一個新車門都需要重新設計車門模具,這將使生產成本大幅增加,而如果利用3D打印技術,就能大大節約生產成本。

  3D打印汽車的優勢還不僅如此,其還能提升自身的強度和緩沖性能。據悉,由德國獨立汽車設計公司推出的這款3D打印汽車的設計靈感源于烏龜,外部形狀就像是烏龜的外殼,內部結構源于烏龜骨骼外型,汽車車身采用碳纖維和塑料,由熔絲沉積模型儀制作,并在外部涂上一層金屬進行保護。因此,這款汽車不僅硬度強,可以抵御猛烈撞擊,還具有較好的柔韌性。預計這款汽車有望在10年內面世。

  和許多新興事物一樣,3D打印汽車受到了很多好評,同時也受到了很多質疑。有人認為,用3D打印機制作整輛汽車需要使用各種不同的材料,比如制作雨刷器就需要塑料和金屬兩種材質,3D打印機如何把多種材質準確無誤地打印出來是亟需解決的難題。

  投入使用尚需時日

  據了解,3D打印技術又被稱為增材制造技術,它被認為是新工業革命的關鍵技術。“我國在該領域的技術研發已經取得了一定的成績,與發達國家的研發水平相差無幾,并在產品開發、生產等方面具有一定優勢。”賀在華向記者介紹,目前,我國已經研發出光固化、金屬熔敷、陶瓷成形、激光燒結、金屬燒結、生物制造等類型的增材制造裝備和材料。

  專利狀況的多少往往能反映出一個領域研究成果的活躍程度。我國的3D打印技術已趨于國際領先水平,那么專利狀況怎樣呢?記者以“增材制造”為關鍵詞在中國專利數據庫進行專利檢索,檢索時間截至2014年3月21日,共發現相關專利申請23件,其中發明專利申請20件。從專利申請量的發展趨勢來看,我國在該領域提交的第一件專利申請的時間為2012年,當年共有9件該領域的專利申請,2013年的專利申請共有14件,由于專利公開的滯后性,預計2013年的專利數量還會增加。由此可見,該技術不僅是新興技術,并且專利申請量呈快速增長趨勢,預計未來會出現更多的專利申請。

  在上述專利申請中,記者發現了一件與3D打印汽車相關的專利申請,其名稱為“多金屬液態噴射沉積增材制造設備”,申請人是機械科學研究總院先進制造技術研究中心,其公開的信息顯示了增材制造所包括的設備,以及裝置的操作過程等。

  記者又以“3D打印”為關鍵詞在中國專利數據庫進行檢索,截至2014年3月21日,僅有3件與汽車相關的專利申請,其中有一件名為“組合成品功能零部件的3D打印”的發明專利申請,其公開的信息顯示,3D打印機可以采用不同的工藝、材料打印零部件,并可以將其與傳統制造的零部件組合在一起,這種產品主要應用于汽車。

  盡管3D打印汽車的前景甚好,但若想走入尋常人家,還有很長的路要走。“3D打印汽車的價格、原材料、社會風險、消費者的認可度、缺乏行業標準等都是影響其盡快普及的重要因素。”賀在華建議,國內相關企業和研發機構應加快該領域的技術研發進程,加強頂層設計和統籌規劃的力度,并在財稅政策上予以扶持。

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