看3D列印技術是如何助力東風日產汽車製造

從1885年卡爾·佛里特立奇·本茨研製出世界上第一輛馬車式三輪汽車至今，汽車作為近代歷史最重要的發明，如今已經風風雨雨走過了一百多年。汽車在一百多年歷史中已經發生了顯著的變化，從最初的高風阻、低動力的馬車型再到今天強動力、低風阻的跑車，汽車各方面都變化了不少，甚至已經變得無可挑剔了。可以說，汽車不同時期的變化很大程度上是取決於當時的科技水平和物質條件，當然消費者的需求也佔了一部分因素。

對於消費者來說，買車的時候，關注的重點應該是這款車的品質如何。不同的人評判一輛車品質好壞的方法不同，有人看品牌，有人看評測，有人則喜歡自己上車感受一把……可以說，不論何種判斷方法，品質不高的汽車往往很難逃過消費者的法眼。不過，大部分消費者往往只關註上述整車量產後的表現，甚少會考慮到其製造方面的情況，畢竟這涉及到專業領域，需要懂得一定的專業知識。

在汽車製造過程中，設計作為初始環節，從源頭上決定了一款車品質如何。那麼，不同時代的設計師在設計製圖和建模環節，經歷了怎樣的進化過程。在科技還沒那麼發達的年代，產品從草圖到建模的過程，都是由設計師利用黏土模型工藝，以1：1的比例把模型做出來，並進行校對。由於黏土具有一定的粘合性、可塑性極強，在塑造過程中可以反覆修改和任意調整， 修、 刮 、填、補都比較方便，所以一直深受設計師的喜歡。如今黏土模型工藝已經有80多年的歷史，而黏土模型製作者一直用自己的雙手和工具將二維的汽車設計圖紙變成立體模型。但隨著汽車的構造日益複雜，有一些被忽略的漏洞隱藏非常深，靠一般的技術手段很難發現。如今不少車企在生產過程中，納入智能製造科技，通過建立數字模型，藉助各項數據的運算，實現了在全數字環境下的完整數字試製，覆蓋從產品、品質、工藝與裝備、作業以及文件自動生成等全過程的數字同步，黏土模型工藝自然而然也變得沒那麼受歡迎了。

如今我們已經步入工業4.0時代，電動化、智能化以及共享出行正在驅動汽車走向新的未來，不僅是產品和技術，未來汽車的開發模式也將深受其影響。隨著國內外汽車行業競爭的日趨激烈，如何提高汽車生產效率、降低生產成本、設計製造更具個性吸引力的外觀，是能否佔領汽車市場關鍵。而3D列印技術的引進為汽車行業帶來更高的生產效率和更大的發展空間，成為了眾多車企的發展重點。在這裡給大家簡單解釋下什麼叫3D列印技術，簡單來講，就是基於計算機三維設計模型，以塑料、金屬粉末、陶瓷粉末甚至是細胞組織等為原材料，通過逐層列印的方式來構造物體。列印完成後還需將3D模型進行後處理，如剝離、固化、打磨、後期修整等。這個過程相對傳統製作過程周期大大縮短，且後期多餘鬆散的粉末原材料可以循環利用。

3D列印技術具有其他片狀金屬材料所不具備的靈活性和可塑性，可以為複雜結構的金屬零部件免去開發開模環節，同時通過3D列印技術，車體的任何改動都無需修改製造設備，只需要在計算機里輸入相應的修改參數即可。如此一來，能夠節省出更多的人力以及時間，同時產品品質更高。所以在3D列印技術引進汽車製造業後，便日益受歡迎起來。畢竟如果按傳統的方法，車企必須為每個部件生產一個或幾個原型，這個過程耗時且昂貴。然而，隨著3D列印的進步，這項任務變得更加容易，因為車企能以更少的時間製造一次性原型。

正因為3D列印技術能更精確、高效地將3D設計圖轉換成實物，提高汽車設計層面的生產效率，這項技術受到許多汽車廠商的青睞，比如東風日產。據了解，東風日產早已從智行科技、智造品質、智享體驗三大塊出發，啟動了「i3計劃」，並於2016年投入使用了先進工程技術中心——AEP（Advancing Engineering Pivot ）。而3D列印作為先進工程技術中心AEP重要引入技術，對於輔助工程師建模、品質檢測與驗證起到了重要作用。

具體而言，東風日產通過3D列印技術的運用，減少了機械加工或任何模具的使用，工程師可以直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件，極大縮短產品的研製周期，提高生產效率。據了解，東風日產先進工程技術目前擁有一台能列印ABS-M30和PC材料的3D印表機—Fortus 400mc，通過對新造型、新零件進行3D列印，目前主要應用於原型設計、功能性測試和裝配測試。可通過3D列印技術驗證車輛構造成立性，避免後期品質的波動。

可以看到，3D列印在汽車領域的應用已從簡單的概念模型到功能型原型朝著更多的功能部件方向發展，滲透到各核心零部件領域的設計。畢竟最好的質量控制不是事後檢測，而是過程中控制，3D列印技術的應用很好地避免了這問題的出現。而且在競爭激烈的汽車市場，時間就是金錢，從工業設計角度將3D列印與汽車製造相結合，採用新思路新方法，對於東風日產工程師來說，天馬行空的理念將發揮到極致，突破傳統汽車仿形法設計的單一模式。

作為東風日產先進工程技術中心的黑科技之一，3D列印技術與數字試製與TCM、VR虛擬技術結合後，東風日產在產品開發階段的進程將加快不少。隨著智能製造的進一步發展，3D列印技術也將被推向更高層面，替代傳統汽車設計方式。我們有理由相信，未來東風日產將會推出更多YOUNG NISSAN品牌年輕化戰略下符合消費者審美的產品，為消費者帶來更環保、更智能、更精彩的汽車生活。

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