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在不久前，尼康SLM Solutions與博世汽車合作，3D打印了一個完整的V8發動機缸體。
這項成果不只是一項技術演示，更重要的是它的啟示意義，3D打印已經從原型制作和研發階段，進入到直接汽車零部件制造領域。
在這些應用過程中，3D打印正在和傳統制造工藝形成互補。
?? 與用戶深度協作至關重要
筆者此前曾聽到這樣一件信息，某頭部金屬3D打印設備商為推進技術應用，派遣了一個團隊常駐用戶公司。這體現了在應用開發的過程中，雙方深度協作的重要性。
汽車制造是一個由供應商驅動的行業。據估計，一輛成品車中約有60%到80%的零部件并非由汽車工廠直接生產，而是由為一級和二級供應商提供。
3D打印要想真正應用于汽車生產，就不能僅僅局限于OEM的研發中心，而需要在整個更廣泛的生態系統中扎根發展。
正因為這樣，尼康SLM Solutions和博世的合作意義就不只是他們完成的這一項目。
博世是世界領先的一級汽車供應商，其深厚的制造專長與SLM Solutions的增材制造技術和應用知識相結合，將3D打印技術從能力開發，轉化為實際生產應用所必需的合作伙伴關系。
把增材制造技術用到實際生產環境里，也不只是把機器放到工廠車間那么簡單。
在材料、工藝參數、增材制造設計、軟件集成還有持續的應用開發方面，雙方需要密切協作。3D打印設備商需要能夠支撐所有這些方面，而不單單是提供一臺機器。
?? 無需模具，無需鑄造，3D打印快速制造
3D打印在汽車制造領域的優勢已被業界廣泛認可，V8發動機缸體項目則把這些優勢具體的體現出來。
用傳統鑄造工藝生產缸體，需要花費幾周甚至幾個月來開發和驗證模具，接下來才能生產出單個零件。
設計變更需要對模具進行修改，每次迭代都會增加時間和成本。零件的幾何形狀也受鑄造工藝可靠性的限制。
3D打印技術則突破了這些限制。從數字文件能直接制造出復雜的幾何形狀，既不用模具，也沒有鑄造工藝那樣長的周期。
對于鑄造工藝無法實現或者成本太高的設計，如集成冷卻通道、拓撲優化結構和集成式多組件裝配，3D打印可以直接實現。
對于高性能和賽車動力總成核心部件來說，3D打印帶來了全新的開發路子。
減輕重量是另一直接的優勢。通過運用增材制造設計原理，能依據結構分析結果，把材料精準地放到該放的地方，把不需要的部分去掉，生產出來的零部件不僅比鑄造更輕，且性能更好。
鉑力特展示的與比亞迪合作的項目
?? 雙方均貢獻專業知識
尼康SLM Solutions指出，其在這類項目里擔當的角色覆蓋整個工作流程，包括材料開發和認證、工藝參數優化、數據準備、質量保證、應用工程支持，以及持續的服務。
對于像V8發動機缸體這類要求極高的項目而言，這樣廣泛的參與是極其重要的。
3D打印的V8發動機鋁合金進氣歧管
要一次性生產出一個大型、幾何形狀復雜的鋁合金部件，需要針對特定合金和幾何形狀調整工藝參數，需要具備增材制造設計（DfAM）方面的專業知識，以確保設計針對增材制造工藝進行了優化，還需要建立質量保證體系，在整個制造過程中驗證最終產品是否符合所需的標準。
博世為該項目帶來了數十年的汽車制造經驗，這些經驗也成為3D打印可重復工業化生產的必要條件。
?? 從演示版到量產版
V8發動機缸體的直接3D打印，意味著該技術已具備解決工業問題的真正實力。
實際上，3D打印正逐漸融入汽車生產環境，包括制造復雜幾何結構來滿足性能要求，同時還能實現量產規模。這一應用規模在幾年前還被認為是不可能做到的。
對于正在考慮將3D打印納入生產戰略里的汽車制造商來說，這個項目傳達的信息很清楚：技術已經成熟，采用3D打印可以直接將設計變成成品，不用鑄造、不用模具，也不用傳統制造工藝那樣的長周期。
注：本文由3D打印技術參考創作。
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