来源：CARBUZZ  作者：Jake Lingeman

汽车爱好者们或许都经历过，老旧车辆由于款型久远，部分破损的零件已经难以再制造。三维打印，或称增材制造，有望实现这些零件的无限供应，你的兰博基尼Miura想要再找到一个干净的仪表挡板，这大概是唯一的途径。

这一技术也将用于我们的现代车辆。以通用汽车凯迪拉克品牌为例，他们已经与卡内基梅隆大学在该技术上合作了十多年，就是通过这个方法，通用为我们带来了新的凯迪拉克CT4-V和CT5-V黑翼的四个复杂部件。

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什么是3D打印

重要的是，它是如何在制造过程中起到作用的。首先，我们需要弄清一些专业概念：

“3D打印是由机器逐层建造一个零件。增材制造是通过3D打印将产品工业化的一个生态系统。”通用汽车公司增材设计和制造应用工程师布伦农·怀特（Brennon White）说：“为了做到这一点，在这个生态系统中，我们需要考虑的第一件事是‘它是由什么构成的？’生态系统包括许多东西，首先是新型的软件和设计范式，接下来进入设备和工艺开发，以实现重复性、准确性和吞吐量。”

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如何进行

工程师们告诉我们，有时他们将3D零件打印成网状，也就是最终形式。其他时候，他们会粗略地打印一个零件，再把它加工成网状。这个时候就只要做决定了——需要使用什么材料？以什么速度打印？完成一个或多个部件需要花费多少钱？

怀特说：“即便这些步骤可以一次完成，也必须有一个供应链。这并不都是在通用汽车公司完成的。事实上，你今天看到的所有零件都是在我们的供应基地制造的。我们不制造生产零件；一切从应用开始。我们首先了解如何找到应用，然后一旦找到应用，我们就对应用进行检查。”

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业内培训

最重要的部分是重新培训设计师和工程师，让他们知道在什么时候，哪一个零件可能适合3D打印。通用汽车目前正在做这方面的介绍。他们有一个特别行动小组，熟知技术和物流，正努力在尽可能的情况下实施。但是你需要一个网络。

“首先，和大学合作，例如卡内基梅隆大学，然后延伸到实际的机器制造商，我们要考虑，这些制造商未来的业务是否会满足我们的合作需求？还有我们的供应商，我们如何让他们跟上步伐？如何帮助他们理解我们在做的事情？”怀特说：“很多时候，我们到了一个供应商那里，他们会说，‘我从来没有听说过打印金属’，于是我们就告诉他们。”

凯迪拉克说，3D打印现在已经走出了原型阶段，进入了生产阶段。它有实验室正在研究新的合金和工艺，甚至有一个新的设施和机器，工程师可以接受培训，打印他们自己的零件。这也可以为他们激发一些灵感，或者练练手，他们可以在几小时而不是几天内得到零件。每个人都需要接受教育，了解这项技术的价值。

“教育是最重要的部分之一。我们有10,000名工程师，为了使大家尽快赶上进度，我们也正在创建在线培训系统。”怀特说：“他们需要能够识别可以使用增材制造的零件。”

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不仅仅是汽车零件

令人惊讶的是，这个范围并没有局限于汽车上的零件。我们刚刚驾驶的新凯迪拉克CT5-V黑翼有四个3D打印的部件：一个内部空气通风口、一个引擎盖下的支架、一条线束和一个黑翼换挡旋钮上的徽章。这些零件足够小，也容易制造，而且黑翼车的生产数量也较少，于是十分便捷。除了实际的汽车零件之外，行业中还有其他大量的应用。

有一些零件可以帮助制造零件，如塑料夹具和挂钩。通用用3D打印技术更快地制造模具，然后用模具来制造生产零件。关键点是，你可以用该技术创建复杂的设计。一个零件的背面或B面可以做得更轻，或者可以做得更适用。通用将复杂的冷却脉络穿过进气头，这是锻造所无法达到的。此外，也可以通过将两个零件合并为一个，节省重量。这样的例子数不胜数。

“我们有75台机器，但这个增材制造中心在疫情期间刚刚上线。这也是我们的承诺——我们正在从单纯的产品研发和生产开始变革。”全球车辆性能经理布雷恩·希维纳（Blaine Heavener）说。

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3D打印所带来的改变

“这项技术现在正应用于三个主要领域。”怀特说：“有生产应用，因为它能够提供功效，且更加经济。然后是只有增材才能提供的后方功能。目前，还不到5%的使用率。现在汽车领域真正的金矿是预生产阶段，在这个阶段，你需要做好开发准备，加速开发，并解决问题。”

假设你遇到了一个问题，有一些部件不太适配。而你已经想到了至少10个解决它的办法。这时，3D打印就出现了。在这里，汽车制造商可以迅速建立原型并进行测试，然后继续成千上万的小部件，或涡轮机，或其他任何东西。

“在过去，你必须把它缩小，看看哪些是你能在有限的时间范围内制造的。有了增材制造，我今天就可以制造所有20个零件。一旦拿到CAD，我就可以进行生产了。我可以用真实的零件，而不是做虚拟设计实验。”怀特说。

“它节省的另一件事是模具。我们能够通过增材制造模具来确认最终设计。与过去20、30、40周的工具准备时间相比，我们可以在更短的时间内完成这些工作。缩短开发时间。”希维纳说：“但我们需要改变工程师的心态。让他们意识到这些更有效的途径。”

和其他事情一样，这些进步正在默默地但快速地发生。十年前，甚至五年前，通用都不可能做到这么多。这些进步仿佛一张陡峭上升的曲线图。

一开始，凯迪拉克还有另外一个希望3D打印的零件，想在黑翼上使用，但当时技术不到位。怀特告诉我们，如果他们是在今天开始开发，那个部件就可以用3D打印。出于保密的原因，他并没有告知我们具体是哪个部件。无论如何，比起为了实际生产，这更是为了这些过程能够得到帮助，和进一步的发展。

“当AM在你的工厂里，你能够在几小时和几天内执行，而不是几周内让供应商赶来，设计，生产，然后把它带回来制造。所以这就是我们今天大规模使用它的阶段——在预生产中。”怀特说。

相信只要有合适的、可以成批生产的小零件，我们很快就会看到3D打印的零件遍布我们的车辆，毕竟现在，它们已经遍布工厂车间了。就像我们在上面说到的，如果你的战前轿车需要一些奇怪的旧零件，这将是唯一的途径。