Local Motors 在底特律車展發布的 3D 列印汽車可能面臨哪些方面的問題？

01-13

Three-Phase Process: Print, Refine, Finish
Local Motors will showcase the proprietary three-phased manufacturing process for 3D-printing cars during NAIAS 2015. The first phase in 3D-printed manufacturing is additive. Made from ABS plastic reinforced with carbon fiber provide by SABIC, the current model of the Strati takes approximately 44 hours to print 212 layers. The end result is a completed 3D-printed Car Structure?.

The second phase of 3D-printed manufacturing is subtractive. Once 3D printing is complete, the 3D-printed Car Structure moves to a Thermwood CNC router that mills the finer details. After a few hours of milling, the Strati"s exterior details take shape.
The last phase of 3D-printed manufacturing is rapid assembly. After the 3D-printed Car Structure is printed and refined, the non 3D-printed components, including the drivetrain, electrical components, gauges and wiring, plus the tires are added. A vinyl wrapping, paint or other surface treatment is used to complement the 3D-printed texture, resulting in a showroom-ready vehicle.

via: Local Motors builds Strati, the world"s first 3D-printed car, in Detroit
Local Motors 在底特律車展公布的 3D 列印汽車所提到的三步製造過程，拋開動力系統等等不談，僅從 3D 列印造車和材質以及汽車製造的角度來看，3D 列印汽車面試會遇到哪些方面的問題？

存在的問題：

1.材料。Strati用的是用碳纖維加強的ABS。目前3D列印金屬結構件的技術還不成熟，使用塑料類材料相對來說要成熟很多，而且成本也低，所以目前3D列印普遍採用的材料就ABS、PLA等。使用非金屬材料做車身問題不大，但是做底盤結構件在強度、剛度、耐疲勞等這些方面還是有一定差距的。

2.製造精度。目前3D列印的精度真的不高，而且品控堪憂。14年後半年在子公司出差，和同事設計了一個專用件，所在地沒辦法加工，就網上找了一家當地做3D列印的公司做了幾個件。製件外觀比較粗糙，而且做的孔和我們要求的都有差距，可能是沒經過打磨和修整的緣故吧。因為工作的原因，和一個大學機械院做先進位造技術的院長聊過，目前3D列印製作像汽車這種大型機械的承重結構件還是比較困難的。

3.整車安全。這可能是最重要的一個問題。就目前3D列印技術的成熟度，分分鐘被傳統加工工藝加工出的零件完爆啊。3D列印這種層疊堆積材料製件的方式，導致製品和傳統加工工藝做出來的零件在各項性能上還是有不小的差距。這樣的零部件裝配出來的整車，整車安全性堪憂，看看strati把速度限制在60公里左右就知道了。

私貨：

個人覺得3D列印目前的應用方嚮應該放在新產品的預研上。比如，汽車設計過程中會涉及到快速樣件的製作試裝這個過程，來驗證結構設計的正確性。目前快速樣件都是通過CNC加工中心，用PP等材料加工而成，較大的產品一般都要分成小的幾部分分別加工出來之後再粘接而成。製造過程一般需要兩周左右的時間。如果採用3D列印技術，目前3D列印2米多長的產品應該不成問題了，這個尺寸一般汽車上的結構件都能列印了，能節省很多開發時間。

還有一個應用場景就是，造型工程師，設計一些小的零部件產品，比如導風罩、門把手、車燈、後視鏡等這些產品，但是對外觀造型又有影響，這時候就可以不用做油泥模型了，直接列印3D模型出來，檢查曲面和線條。

僅就題目本身貼出的文字來說，這個車的製造流程應該是用3D列印製作一個碳纖維混ABS的複合材料一體化的車身結構，再用CNC加工細部，最後與其它零件組裝。即使不談強度問題，光是第一步，車體毛坯的加工時間（212層需要44小時）就是一個很可怕的數字了。而對製造業來說，時間就意味著成本。那麼一個成本降不下來的新工藝能不能被客戶接受呢？

3D列印，或者正式一點說「增材製造」其實和傳統的加工工藝，比如機床或者加工中心，比如鑄造或者衝壓，應該是互相補充而不是誰取代誰的關係。增材製造有其固有優勢，比如製造傳統工藝難於加工的特殊形狀的零件，比如（在特定情況下）減少材料浪費，比如在花費大量時間及金錢開模之前預先檢查零件是否存在問題，但是對於另外一些情況，如果我想要一根光軸，或者一條工字鋼，那麼顯然是傳統工藝更能又便宜又好的滿足我的需要。

回到主題，3D列印造汽車不是不行，但是在現有的設計下，我個人認為汽車製造（不是設計階段）上沒有大量需要3D列印的地方，在這方面3D印表機也沒有特別的優勢，所以以目前的階段而言，噱頭大於實際。

3D列印可以加速產品的開發和驗證，提高小批量件的的生產效率，但3D列印產品的力學性能和傳統材料還有很大的差距，沒法大規模使用