汽車產(chǎn)業(yè)是一個(gè)龐大的生態(tài)群，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)于推動(dòng)制造技術(shù)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。汽車產(chǎn)業(yè)與3D打印技術(shù)之間也存在著同樣的互動(dòng)關(guān)系。一方面，3D打印零件的尺寸越來越大，可打印汽車零部件的金屬材料、復(fù)合材料逐漸豐富等發(fā)展趨勢(shì)推動(dòng)著汽車制造商的3D打印應(yīng)用；另一方面，汽車制造商與3D打印廠商共同開發(fā)和驗(yàn)證3D打印設(shè)備，促進(jìn)了3D打印技術(shù)的發(fā)展。

    福特汽車（Ford）就是其中一家與3D打印行業(yè)的合作緊密的汽車制造商。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，近日，美國數(shù)字光合成（DLS）3D打印技術(shù)公司Carbon展示了為福特汽車生產(chǎn)的第一批3D打印零件。

部分替代注塑的3D打印技術(shù)

    福特和Carbon共同展示的這批3D打印部件包括：福特?？怂箍諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)HVAC的杠桿臂零件，福特猛禽F-150的輔助插頭，以及福特野馬GT500電子駐車制動(dòng)器支架。

  福特公司早在1988年就購買了光固化3D打印機(jī)，成為最早采用3D打印技術(shù)的公司之一。福特不僅建立了3D打印原型制造中心，更是與3D打印企業(yè)合作研發(fā)適合汽車制造業(yè)的3D打印材料和設(shè)備。

福特?？怂箍諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)HVAC的杠桿臂零件，圖片來源：Carbon.

      2015年，福特開始與Carbon合作。隨后，福特在密歇根州Redford建立了先進(jìn)制造中心，為福特野馬眼鏡蛇Shelby Mustang GT500跑車配備3D打印部件。福特的Redford先進(jìn)制造中心集成了3D打印，協(xié)作機(jī)器人（cobots），數(shù)字制造和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

 Redford先進(jìn)制造中心擁有來自10家不同增材制造公司的23臺(tái)打印機(jī)，包括Stratasys，HP和EOS的設(shè)備。根據(jù)2017年福特宣布的一項(xiàng)45億美元的五年高級(jí)制造計(jì)劃，福特Redford先進(jìn)制造中心作為該計(jì)劃的一部分，正在履行福特的戰(zhàn)略，是未來的工廠的寫照。

Carbon的數(shù)字光合成（Digital Light Synthesis? ,DLS）技術(shù)是福特采用的其中一種3D打印技術(shù)，使用的材料是EPX（環(huán)氧樹脂）82。DLS技術(shù)是通過連續(xù)液體界面生產(chǎn)（CLIP）實(shí)現(xiàn)的。該工藝使用數(shù)字光投射，透氧光學(xué)元件和可編程液體樹脂，制造出具有“優(yōu)異機(jī)械性能，分辨率和表面光潔度”的零件。EPX（環(huán)氧樹脂）82已通過了福特嚴(yán)格的性能標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，包括：室內(nèi)風(fēng)化，短期和長期熱暴露，紫外線穩(wěn)定性，流體和化學(xué)耐受性，易燃和霧測(cè)試等。

Review

     Carbon 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Joseph DeSimone 博士在談及與福特的合作時(shí)曾表示，與福特的合作使他們獲得更多的機(jī)會(huì)去推動(dòng)數(shù)字化技術(shù)（3D打?。┲圃炫c注塑性能相當(dāng)甚至是超越注塑性能的汽車零部件。

     那么，3D打印與注塑競爭的可能性有多大呢？無疑，注塑工藝的優(yōu)勢(shì)在于大批量，而3D打印的優(yōu)勢(shì)在于小批量或者是用于非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)。目前，要替代掉注塑工藝，3D打印的發(fā)展空間要么是小批量簡單設(shè)計(jì)，要么是大批量非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)。3D打印技術(shù)要想在小批量簡單產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝上取得一席之地，就需要在打印價(jià)格方面更便宜。3D打印技術(shù)要想在大批量復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝上獲得比注塑工藝更大的優(yōu)勢(shì)就需要打印速度更快。

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，除了Carbon 的DLS技術(shù)，旨在與中小批量注塑技術(shù)展開競爭的3D打印技術(shù)還包括惠普的多射流熔融3D打印技術(shù)，voxeljet-維捷的高速燒結(jié)技術(shù), EOS 即將投入市場的LaserProFusion技術(shù)，以及Evolve 的STEP技術(shù)。

      不過，推動(dòng)塑料3D打印技術(shù)進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域的將不僅僅是設(shè)備廠商，材料方面像陶氏化學(xué)公司，巴斯夫，帝斯曼和沙特基礎(chǔ)工業(yè)這些大企業(yè)一直在幕后研發(fā)他們用于3D打印領(lǐng)域的新材料技術(shù)。與福特建立塑料零件生產(chǎn)合作的Carbon 也擁有針對(duì)應(yīng)用開發(fā)新材料的技術(shù)實(shí)力。