羅杰斯是Local Motors汽車公司的CEO,近年來,他不遺余力地帶領(lǐng)研發(fā)團隊在3D領(lǐng)域耕耘,今年7月,他們終于成功研發(fā)出了全球第一輛名叫Strati的3D打印雙人電動車。
“這款電動車由40個零部件組成,用的打印材料是增強型塑料碳纖維,堅固且相對便宜。整車最高速度為80公里/時,搭載6.1千瓦時電池,能跑大約100公里。”羅杰斯興奮地介紹說,“我們只用了44個小時就打造出了Strati這臺電動車!”在這44個小時里,總共完成了四個動作:首先是把數(shù)字文件放進打印機打印出汽車的大致形狀;其次是用修邊機銑削切割出你想要的確切的模型;接著再裝上發(fā)動機、輪子等非3D打印的零部件;最后就可以把車開走了。
雖然羅杰斯為他們用44個小時就打印出Strati這臺電動車感到很驕傲,但實際上,Strati身上的電池、電機、輪胎、座椅、玻璃……依舊由傳統(tǒng)制造方法獲得,這些也是目前3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的“致命傷”。
一方面,金屬、樹脂、塑料等是如今3D打印材料的主流,材料受限直接影響的是3D打印的領(lǐng)域和規(guī)模。像汽車的發(fā)動機、變速器等很多零部件都對強度有著極高的要求,3D打印不怕這些零部件造型奇特,只怕不能很好地保障耐用度。
另一方面,3D打印是一種“增材制造技術(shù)”,打印出的成品以層疊方式拼接在一起,美不美觀另說,大部分成品垂直方向的受拉和耐壓強度會相對弱些。這也是為什么許多車企只將3D打印用在原型制造上的原因,成品精度和質(zhì)量提升不了,就只能一直做原型,無法變?yōu)榱慨a(chǎn)產(chǎn)品。
這些技術(shù)劣勢折射出一個現(xiàn)狀,即在汽車身上——在未來一段時期,3D打印技術(shù)還不能完全代替大規(guī)模、大批量的傳統(tǒng)加工制造業(yè)。不過市場研究公司Allied Market Research近日發(fā)布的一份汽車行業(yè)3D打印市場報告預(yù)測,到2022年,全球汽車行業(yè)3D打印市場將達到23.91億美元。換句話說,在未來五年內(nèi),越來越多的車企會采用或加強3D打印技術(shù)的應(yīng)用。
傳統(tǒng)流程設(shè)計這樣一輛汽車模型,要經(jīng)過制圖紙、擬3D模型、加工油泥模型的過程。在第三步,設(shè)計師要像粉刷匠一樣,先把由滑石粉、凡士林、工業(yè)用蠟混合而成的油泥涂到汽車骨架上,再變身雕塑家,刮除冗余,塑造出汽車最終的外形。而3D打印技術(shù)沒有第三步,設(shè)計師直接把擬好的3D模型數(shù)據(jù)輸入3D打印機,就能較為快速地打印出汽車模型。
總體而言,這種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),先用計算機設(shè)計好三維數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印設(shè)備,最后設(shè)備用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料把汽車用3D打印出來的操作,代表著未來的潮流。