“打印”的汽车你敢坐吗

张安彤

不论是个性化还是智能化，终点都是人性化。

小时候捏橡皮泥，女生大都愿意创造各种模样的小人儿，男生则倾向于把橡皮泥捏成可能几十年后都生产不出的汽车形状。

谁曾想到，童年的过家家游戏，如今竟有了可以对照的现实，快速“捏”出一辆个性造型的汽车已经变成可能——得益于已经在汽车领域应用的3D打印技术。

深圳市一辆3D打印方程式赛车吸引了众多观众的眼球。

市场研究公司Allied Market Research近日发布的一份汽车行业3D打印市场报告预测，到2022年，全球汽车行业3D打印市场将达到23.91亿美元。换句话说，在未来五年内，越来越多的车企会开始采用或加强3D打印技术的应用。

用其他材料替代橡皮泥快速造出零部件甚至整车，一切听上去似乎太过美妙而不真实，汽车这一追求细节的工艺品，真的能被3D打印扭转命运吗？

总共分三步

3D打印技术又叫做“快速成形技术”或“增材制造技术”，它与传统的“去除材料”加工方法反向而行。

比如，传统流程设计一辆汽车模型，要经过制图纸、拟3D模型、加工油泥模型的过程。在第三步，设计师要像粉刷匠一样，先把由滑石粉、凡士林、工业用蜡混合而成的油泥涂到汽车骨架上，再变身雕塑家，刮除冗余，塑造出汽车最终的外形。

3D打印技术没有第三步，设计师直接把拟好的3D模型数据输入3D打印機，就能较为快速地打印出汽车油泥模型。

总体而言，这种技术以数字模型文件为基础，先用计算机设计好三维数据，再将数据导入3D打印设备，最后设备用粉末状金属或塑料等可粘合材料叠层打印，实现数字化+智能化的设计制造。

要打印的物件复杂些无所谓，因为理论上3D打印程序能快速且精准地打印出各类复杂形状的物体。有这种特性，作为复杂工艺品界的“扛把子”，这种把汽车3D打印出来的操作，还挺靠谱。

有一家名为Local Motors的汽车公司，这几年来不遗余力地展示其号称“全球第一辆”的3D打印汽车，虽然年年口号不变、数据相似，但它可能是最接近“整车打印”的操作实例了。

这台车名叫Strati，属性为3D打印双人电动车，用的打印材料是增强型塑料碳纤维，坚固且相对便宜。官方称，打造这么一台车只用44个小时，它由40个零部件组成，最高速度为80公里/时，搭载6.1千瓦时电池，能跑大约100公里。

44个小时都完成了哪些动作？Local Motors CEO罗杰斯的回答总共4句话，“先把数字文件放进打印机打印出汽车的大致形状，再用修边机铣削切割出你想要的确切的模型，再装上发动机、轮子等非3D打印的零部件”，最后一句是，“好了，车你可以开走了。”

“致命伤”得治

用44小时打印出一台车是Strati的“骄傲”，但实际上，Strati身上的电池、电机、轮胎、座椅、玻璃……依旧由传统制造方法获得，这指向着目前3D打印技术在汽车领域应用的“致命伤”。

一方面，金属、树脂、塑料等是如今3D打印材料的主流，材料受限直接影响的是3D打印的领域和规模。像汽车的发动机、变速器等很多零部件都对强度有着极高的要求，3D打印不怕这些零部件造型奇特，只怕不能很好地保障它们的耐用度。

另一方面，3D打印是一种“增材制造技术”，打印出的成品以层叠方式拼接在一起，美不美观另说，大部分成品垂直方向的受拉和受压强度会相对弱些。这也是为什么许多车企只将3D打印用在原型制造上的原因——成品精度和质量提升不了，就只能一直做原型，无法变为量产产品。

这些目前的技术劣势折射出一个现状，即在汽车身上，3D打印未来一段时期不能完全代替大规模、大批量的传统加工制造业。

老牌汽车制造商福特就正在这个无奈的现状中踱步。它既认为这项技术将会给汽车制造业带来重大突破，又承认3D打印此刻更适合用于交单量较低的汽车制造当中。

今年3月，福特对外宣布自己正在测试用于制造大型汽车零部件的3D打印技术，欲以此推动汽车零部件量产。合作方是3D打印巨头Stratasys公司，要打印的是大型工具、固定装置和组件，但依旧是小批量。

福特们要想冲破这种被动局面，很大程度上取决于“致命伤”什么时候会被治好。不过，一旦3D打印技术的提升与技术链的构建愈加相辅相成，行业就会滋生新的灵感和方向。

人性化的未来

对消费者来说，“3D打印一辆车”这件事讲到这里，已经可以看见3D打印技术与汽车制造之间的联结愈加紧密的趋势。再假设一下，若在不久的未来，“致命伤”已除，届时3D打印能够给消费者带来的体验会有多美妙。

其中，个性化定制和智能化设计是最突出的两点。

个性化定制，“所见即所得”，指的不只是定制一件衣服，同样也是定制一辆属于自己的汽车，就像小时候捏橡皮泥。消费者可以依据自身性格、喜好、习惯对制造商提出要求，具体到座椅颜色、仪表盘排布、甚至汽车的外观形状……而且这些要求都能提前可视化，中途也可以更改，3D打印的精准度优势由此可见。

智能化设计更难想象一点，举个轮胎的例子吧。米其林最近展示的一款VisionaryConcept非充气式概念轮胎，称应用了冷固化3D打印技术，所以轮胎胎面可以由车主自行设计、随时更换。

米其林说，轮胎可以向汽车发送胎面的磨损信息，汽车便可以根据行驶的路况重新打印轮胎。信息会通过App显示在驾驶者的手机上，胎面也能提前被预订打印。

听上去，概念轮胎不仅把手工换胎里的“手工”抹去了，也给3D打印在整车智能应用上提供了灵感。在打印一辆车可能只需要几个小时的未来，将计算机的设计数据与手机应用结合，消费者自己就能打印一台车的可能性，越来越大。

而不论是个性化还是智能化，终点都是人性化。如果3D打印技术在汽车领域的应用坚持这个方向，被扭转命运的可能不仅是汽车本身，还有整个汽车制造产业链。在这个层面上，流水线的生产模式会逐渐被削弱，汽车的制造流程会更快、更新、更贴近“人”。