刘莉莉
第一辆3D打印汽车
世界上第一款用3D打印技术制造的汽车Urbee2,是2013年诞生的。这款车由美国斯特拉塔西斯公司和加拿大科尔生态公司(KOR Ecologic)联合设计,只有三个车轮,动力7马力,采用后轮驱动方式。
驾驶Urbee2从美国旧金山出发,行至纽约(约4700公里),仅耗费约38升乙醇燃料,是一款非常省油的车。
Urbee2的车身是3D打印成一体式的,其他大部分组件则分别打印,再填充到车身里面。而与一辆标准设计的汽车要由成百上千个零部件组装而成不同,Urbee2的零部件只有50个左右。据美国《连线》杂志报道,Urbee2是通过3D打印机“打印”出来的汽车,但目前主要还是组装,整个过程大概花了2500个小时(约104天)。该套系统的打印精度可以精确到0.1毫米,保证了汽车零件的准确度。
科尔生态公司总裁兼首席技术官吉姆·科尔表示:“Urbee2超过50%的部分都是通过3D打印技术制造,驾驶者能够看到和摸到的部分基本都是3D打印出来的,打印材料选择的是ABS塑料。”
为了保证安全性能,Urbee2的发动机和底盘仍是金属的,采用传统工艺制作而成。整个汽车的重量为540公斤,整车成本约5万美元。
事实上,Urbee2的第一代Urbee曾经在2010年诞生,是一辆5马力的混合动力汽车,整个车身外壳是采用3D打印技术制造。但是,受限于设计和安全因素的考虑,Urbee最终只能停留在概念阶段,并没有实际生产。
而Urbee2则有望实现量产。据报道,Urbee2一推出就收到14个订单。吉姆称,如果资金到位,将用一年的时间使Urbee2车身内外全使用三维CAD设计,一年的时间打印以及造车,2015年希望实现量产。
世界上最快的跑车
在今年的北京国际车展上,一辆售价1亿元人民币的跑车被抢订一空,这就是瑞典跑车制造商科尼赛克(Koenigsegg)的One:1超级跑车。科尼赛克方面证实,这款车在全球限量生产6辆,其中5辆销往中国。
One:1将是“世界上第一辆巨汽车(megacar)”。它还是全球第一款功率重量比达到1:1的量产车——它的重量为1340公斤并产生1340马力。
科尼赛克公司采用了3D打印与传统结合的方式设计了这款豪车,他们首先用3D打印生成了最初的原型,再用传统方法手工修改它,然后通过3D扫描把修改后的模型生成最终结果。
而3D打印的过程是这样的:设计师使用3D激光扫描技术扫描汽车座椅的原型模具,然后他们创建出座椅的外皮,并使用电脑将座椅的外皮与形状完美地结合。而且他们还通过3D打印ABS和钛合金直接生产汽车的某些零部件。
科尼赛克公司为One:1配备了3D打印的可变涡轮外壳和钛合金排气尾端件,另外的减重措施包括使用高模量纤维制成的碳纤维底盘,使其重量减轻了20%。据了解,由于钛合金排气尾端件比较大,使用3D打印技术花了三天才完成。
公司称,对于小批量、重量轻的零部件,使用3D打印技术更具成本效益,而且3D打印能够构建所有复杂的形状。科尼赛克的One∶1的产量非常低,全世界也只有6辆,而3D打印的零件正好能在这种对于量的需求不大的前提下使用。
One∶1的理论最高速度大约为每小时450公里,这将使其成为世界上速度最快的量产车。
龟星来客EDAG Genesis
如果说,Urbee2为3D打印汽车技术开了先河,那么德国独立汽车设计公司EDAG开发的3D打印概念车Genesis则有里程碑的意义。
今年在日内瓦车展上展出的Genesis看起来像一只庞大的头缩在龟壳里的乌龟,而它的设计正是以乌龟的仿生学图案为灵感来源,车架就像是抽象化的龟壳骨架,并辅以一层“壳”作为保护。
EDAG想要证明的是,3D打印技术可生产全尺寸汽车零部件。EDAG的设计与众不同,只要使用恰当的设备,它就能制造出大尺寸的架构。与打印一堆小部件再组装起来不同,Genesis提出了未来汽车生产的理念,即通过组装大而坚硬的一体成型部件等步骤,就能生产出汽车。
德国EDAG公司说,用3D打印技术制作一体化大部件可简化汽车的制造组装步骤,不过受技术和成本所限,一体化车身框架目前只是一个前瞻概念,还难以实现量产,但这款车有望在十年内问世。
改变汽车业秩序
英国《经济学人》杂志曾经刊文指出,3D打印技术未来势必会引领制造业发展趋势,将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰——这便是第三次工业革命的标志。
不少业内人士认为,未来3D打印汽车若实现批量生产,将会极大地节约时间和成本,同时可以真正实现“绿色出行”。有研究人员表示,目前生产一辆概念车恐怕需要几个月的时间,而利用3D打印技术,只要图纸准备好,一两天内就可将实体车呈现出来。
科尔说,他的目标是使未来的汽车更加环保、节能,同时尽可能简化目前制造过程中的繁琐步骤。在科尔看来,传统的汽车制造方法是尽可能地符合“绿色”标准,而Urbee2是以可持续原则作为出发点来指导每一个设计制造环节。
“3D打印技术可以使用多种材料,我们的目标是全部使用可再生材料,这一点用30年时间就可以实现。”他说。此外,3D打印技术还可以实现汽车的个性化设计和生产。顾客根据自己的需求和喜好,便可以买到量身打造、独一无二的产品。美国“三维系统”公司首席执行官雷琴塔尔说,这意味着,宝马公司可以为你量身定制新车,车身带有你的姓名,座椅适合你的体型……
只有你想不到,没有3D打印机做不到。这一点听上去十分美妙,却也引发不少人的恐慌,他们在努力地为3D打印技术降温。其中最能引起人们共鸣的一个理由是:如果有人利用3D打印技术制造枪械怎么办?用如此简易的方式制造武器,无疑会对公共安全造成不利影响。
此外,还有人担心,3D打印技术会使全球现有经济秩序发生混乱,特别是在汽车制造领域。有专家指出,如果能够用3个小时制造一台冰箱,就一定能用25小时生产一辆汽车,“我们可以预见这样一个世界——无论是底特律、斯图加特还是墨西哥,生产一辆汽车的成本大同小异”。
专家们也展望了未来的汽车工业,如果3D打印汽车的技术未来得以推广,世界上的“汽车之城”将面临毁灭性打击,工业外包也会发生混乱,进而会影响到整个世界经济格局,因为“任何地方都会成为新的工业制造中心”。endprint