高效制造汽车零部件的“窍门”，为何欧洲车企都迷上了TA？
从超级跑车的千匹引擎到纯金内饰，从布加迪、宾利到普通汽车部分零部件，3D打印（增材制造）技术正悄然改写着汽车的性能边界与美学想象，推动汽车向个性化、定制化与更高效能跃进。
近日，来自欧洲的报道称，宝马集团正将3D打印技术用于生产汽车零部件，还拓展至生产制造系统的辅助工具领域。其实，不仅是宝马，仅在欧洲，就有很多的整车与零部件企业在采用3D打印方式制造相关的汽车零部件及工具等。
欧洲车企新引擎
熟悉德国汽车业的很多人都知道，在位于慕尼黑以北约15公里处，是施莱斯海姆增材制造园区，这里不仅有宝马的3D打印生产中心，也是其研究和培训的重要基地。目前，该园区利用3D打印技术，每年制造超过数十万个汽车零部件，以及生产线上的机器人夹持器等多样化产品。
而德国的汽车企业早在20世纪80年代末至90年代初，就已经采用3D打印技术制造零部件。至今，宝马、奔驰、大众、奥迪、保时捷等主要汽车品牌都已涉足3D打印领域，建立了专属的3D打印中心和研发部门。
其实，3D打印在欧洲汽车产业链、供应链中发挥着关键作用，涵盖从经典车型的研发、装配及维修保养等多个环节。目前，越来越多的汽车零部件（如车身和传动零部件）以及内饰部件很多都在利用3D打印制造。
为满足汽车日益多样化的制造需求，德国制造商采用了多种3D打印技术与材料。其中，大众汽车在其沃尔夫斯堡工厂主要聚焦金属3D打印，并在埃姆登校区为学员介绍了相关技术及其应用优势。而保时捷从2020年起，就利用激光粉末床熔融（LPBF）3D打印技术制造电动机外壳，并通过优化拓扑结构，显著减轻了零部件和整车的重量。同时，奔驰还将3D打印用于汽车维修服务，建立了配有数字孪生技术的移动3D打印中心，并为其商用车（戴姆勒卡车和巴士）在当地生产备件。
在法国，雷诺、标致和布加迪等汽车品牌早已将3D打印制造技术融入日常生产。由于品牌定位不同，各集团的3D打印应用也各有侧重。例如，布加迪致力于通过3D打印减轻超级跑车部件的重量，以进一步提高车辆性能。布加迪超跑Tourbillon采用3D打印底盘，将悬挂重量减轻了45%；还利用激光粉末床熔融技术（LPBF）3D打印制造出了全球最大的钛合金3D打印制动钳。
雷诺则注重将3D打印技术内部化应用，在弗林斯建立了一个3D打印中心，集成了FDM、多喷射熔融（MJF）和后处理等技术。该制造商既生产功能原型，也打印成品部件，例如汽车内饰的可定制元素，或者限量900辆的Alpine A110 R的内后视镜盖。标致则与多家服务供应商合作，利用3D打印制造来设计部分汽车零部件，并在快速成型领域有所投入。
与众不同的优势
“传统制造技术在面对复杂形状零部件时，往往力不从心，而3D打印技术却能轻松应对。”西北工业大学新能源应用技术研究中心研究员于冬生认为，3D打印的独特制造方式，突破了传统工艺的限制，能够制造出具有复杂内腔、镂空结构、一体化设计等特征的零部件。以发动机的进气歧管为例，其内部流道复杂，传统工艺制造难度大、成本高，还容易出现质量问题。采用3D打印技术后，可以根据设计要求，一次性精确打印出结构复杂的进气歧管，不仅提高了进气效率，还减轻了零部件的重量，提升了发动机的整体性能。
而且，汽车市场上，消费者对于汽车的个性化需求日益增长，不再满足于千篇一律的车型。3D打印技术正好迎合了这一趋势，成为了汽车个性化定制的有力工具。汽车企业可以根据消费者的独特需求，为其定制生产独一无二的汽车零部件。比如，消费者可以选择自己喜欢的汽车内饰造型、颜色搭配，甚至可以在零部件上添加专属标识或图案。宾利汽车就为客户提供了3D打印的个性化内饰定制服务，客户可以根据自己的喜好定制中控台、座椅等部件，打造属于自己的专属座驾，满足了消费者对于个性化和独特性的追求。
3D打印在助力环保方面也有边际效应。在产业环保要求日益严格、企业ESG成为发展组成部分的今天，3D打印技术在环保方面的表现可圈可点。一方面，通过轻量化设计，3D打印制造的零部件重量更轻。例如，采用3D打印技术制造的铝合金零部件，相比传统制造的零部件重量减轻30%以上。零部件的轻量化使得汽车的整体重量降低，从而减少了燃油消耗和尾气排放，为节能减排做出了贡献。另一方面，3D打印减少了材料浪费，降低了生产过程中产生的废料对环境的污染。而且，一些3D打印材料还可以实现回收再利用，进一步提高了资源利用率，促进了汽车行业的可持续发展。
不约而同选“3D”
目前，在欧洲，几乎有汽车及零部件制造之处，都不难发现3D打印的身影。
如今，3D打印在西班牙汽车行业已被广泛应用于零部件生产。根据西班牙国家汽车零部件生产商协会（Sernauto）报告，西班牙是欧洲第四大汽车零部件生产国，相关行业中有1000多家企业，多家品牌都在生产工艺中运用3D打印技术。一些汽车零部件生产企业通过增材制造技术，成功降低了70%的能耗，减轻了车身重量，缩短了生产周期，并减少了二氧化碳排放。
在英国的汽车制造业中，包括宾利、捷豹、劳斯莱斯等生产高端豪华车的品牌，以及迈凯伦和MINI在内的知名汽车品牌等，也正逐渐将3D打印技术引入生产流程，作为重要的技术支持。阿斯顿·马丁早在2021年首次尝试聚合物挤压技术，近期又借助金属3D打印，开发了新款Valiant，这是一款可合法上路的赛道版车型。而劳斯莱斯不仅在航空航天领域以金属增材制造著称，还将金属和聚合物3D打印应用于其汽车领域，特别定制的La Rose Noire车型中，就包含有3D打印的零部件。
意大利主要的汽车制造商，包括法拉利、玛莎拉蒂、兰博基尼、帕加尼、达拉拉、菲亚特和阿尔法罗密欧等品牌，多数已采用3D打印技术用于制造原型和终端零部件。3D打印使这些制造商提高了车辆的生产效率与性能。位于意大利汽车谷的企业以豪华和定制为特点，而定制正是3D打印的核心优势之一。
法拉利也在尝试金属3D打印，制造更高性能的金属部件和空气动力学组件。玛莎拉蒂的MCXtrema则采用了3D打印车身设计。兰博基尼采用了3D打印部件。
“全球汽车产业正在经历一场变革，3D打印技术以其独特的优势正在不断影响汽车设计、生产与服务等环节。”华东新材料技术研究院研究员林澍文谈到，无论在欧洲还是其他汽车生产地区，越来越多的车企、零部件企业正加速布局3D打印，推动行业迈向更高效、更绿色的方向发展。
