FDM 3D打印技术如何应用于汽车制造行业

FDM3D打印技术是目前应用最广泛地3D打印技术。在汽车设计阶段，3D打印可快速制作概念模型和功能原型，在产品研发初期大大缩短汽车零部件的验证时间，从而缩短汽车的研发周期，并尽可能地降低由于设计方面的原因而造成的成本浪费。

功能性测试原型

在设计工业应用工具时，传统技术使用铝制或者替代性的金属合金材料，这是因为金属件的表现更加优异并符合该类工具的要求。在许多情况下，热塑性塑料可以达到该类工具的强度要求，但是无法满足执行测试任务时的刚性要求。

这正是复合材料发挥作用的地方。向基础聚合物中添加增强材料可以极大地改变原材料的性能，从而使塑料件替代金属件成为现实。

目前常用的FDM增强材料有碳纤维和玻璃纤维，可用来增强ABS、尼龙（PA）、聚丙烯（PP）、聚醚醚酮（PEEK）等材料。因而打印这类高性能，需要运用高配置工业级FDM打印机。

汽车装备组件

制造业在不断调整以满足新的需求。定制化、按需生产和小批量生产等需求都在不断催生有别于传统制造方法的替代性方案。增材制造技术可能永远无法完全取代数控机床加工或铸造，以工业级高性能的FDM打印机则能够满足这些批量制造。

碳纤维填充的尼龙材料相比纯尼龙具有更高的性能（增强碳纤维尼龙），以Nylon12-CF为例，通过短切碳纤维与尼龙12共混，获得的35%增强纤维含量的复合材料具有优异的结构特性，是FDM材料组合中最强的热塑性材料之一。

工装夹具

对于新车型试制阶段，往往会有大量新的工装夹具投放使用，并且需要不断优化调整，3D打印大大节省了前期试制阶段工装夹具的制作时间，可节约大量成本。PC 具有高强度与抗弯强度特性，这使它成为高要求成型需求，金属弯曲与复合工作的工具、卡具和图案的理想之选。小批量生产与定制变得可行，测试也更加可靠。通用汽车已使用3D打印用于产品开发三十多年，并且在过去的十年中，使用3D打印技术生产了超过250000个零部件。

也有一些功能测试样件，一些路试车、模型车都也需要功能性，都有一定强度的要求，而且我们知道汽车行业正在使用更多的塑料、碳纤维，所以这个白色的PC都是汽车行业在用，可以把它直接打出来，不需要组装，可以进行路试或20辆左右车的功能性的测试。

汽车售后维修领域

3D打印在汽车维修行业应用较少，但潜力巨大。3D打印设备和材料、汽车产权保护、打印后的质量检测、汽车维修从业人员的技术水平、对技术的认知等是限制这项技术在汽车维修行业中应用的重要原因。

由于当前汽车种类越来越多，汽车的型号更是不断更新，一些进口车、限量版汽车零部件储备相当少，汽车维修行业和4S店均难以将汽车的零部件配备齐全。

这就要求汽车维修企业具备零部件定制生产的能力，而3D打印技术则能够为满足各种车型的零部件缺失维修提供重要保障。从汽车维修工具到零部件的直接制造，3D打印无疑能发挥重要作用。最直接的表现便是它能够节省维修等待时间、更能解决因等待和聘请原厂专业人员造成的成本问题。