摘 要 本文总结分析了3D打印操作机理及其技术规程，系统剖析了3D型打印技术对汽车装备结构的设计构想、外观形态设计、内部装饰设计及设计程序所产生的影响，提出3D打印定型技术与汽车结构设计存在着紧密的关联性，此3D打印定型技术可使消费客户有机会全身心的融入到汽车结构设计的整个流程当中，推进“设计汇聚”模式的构建，笔者还探讨了3D打印成型技术可促进汽车工程领域的绿色发展，其对汽车工程新工艺是进行深入探索及完善的有效方式。
关键词 3D打印技术 汽车结构设计 促进作用 技术分析
中图分类号：U462.2 文献标识码：A
0引言
激光3D打印定型技术、网络平台；新型绿色能源被一并称为“第3次工业变革”的3项宗旨内容，被视为是继蒸汽机发明及电气工业时代以后的人类科技第3次里程碑式的变革，其必将在人类社会发展的各个行业中引发出新一轮工程设计、装备制造、新型材料甚至生命物种上的深刻变革，使人类冲破眼前世界和虚拟空间的隔阂，摆脱和跨越技术领域和艺术领域之间的固有边界，催生出覆盖于全球空间的革新洪流，故其具备里程碑式的现实价值。二零一零年开始，西方的德国把3D打印定型技术成功运用到汽车马达等典型汽车元器件的制造过程当中；二零一四年，IMTS世界性制造业技术博览会当中，美国推出了当今时代首辆3D打印型的电动式汽车模型“Strati”；之后我们国家又把3D打印定型技术的广泛运用确定为推进汽车工程领域发展的一项长远战略，颁布实施了一整套推进3D打印定型技术在汽车工程领域研发及拓展的计划。
1国际3D打印定型技术现状
3D打印定型技术是属于一款快捷定型影像技術，又可称其为添材制作，其是一种让各类形态的三维空间立体物件依托数字式模型获取快捷定型的过程。3D激光打印定型过程是依托电脑配合设计，把某类特异的加工模式实施连续化的数字型切片并进行编辑，进而产生一种数字式的模型结构，尔后依照所编制模型图的结构尺寸用某种特质的化学外加剂作为粘附材料，利用专属的定型器械即打印装备，再利用液型、粉末型、丝网型等的固态金属粉末或和易性强、成形性高的一些物质展开分层式加工、叠合定型，由此促使原料把此种薄状层面按层进行培融增添，进而最后“打印”出形象而逼真的三维空间物体形态。在工程装备制作领域这一过程亦被称之为快捷定型工艺过程，其3D型激光打印装备亦被称作快捷式定型机。
1.1 3D激光打印操作机理
3D激光打印的操作机理和普通的喷墨打印操作机理大体一致，仅是3D激光打印选取金属材料、陶瓷材料、塑料材料、砂性物料等多类物质，依托“分层塑造、按层叠合”的机理，把它进行逐层叠合，将电脑中的三维空间立体图像打印定型出空间型的三维实体形态及结构。
1.2 3D激光打印定型技术操作机理
1.2.1光敏型树脂对应性固化流程
光敏型树脂对应性固化流程，（或称SLA），其完整运用了立体型雕刻的操作机理对空间立体式器件实施光固化定型操作过程，其是最先开发且应用最为普遍的一种快捷定型操作工艺。它的操作机理是：把液态型光敏类树脂材料置入加工定型模具当中，且维持操作台和液面间相交错成一个截面层的高位差，尔后此聚焦的激光遵从电脑中既定的操作程序对光敏型树脂表观层实施扫描、液态固化过程，且使此种过程重复实施，即能够构建出最后的固态形体部件。
1.2.2粉末型材料对应性烧结流程
粉末型材料对应性烧结流程（或称SLS），其是运用激光器具对外加粘结剂及塑料材料的掺混型粉末实施烧结过程，并产生离散点，尔后再按层重叠，进而构建出三维型实体产品结构。它的操作机理是：开始操作之前，必须先把操作台体的温度升高到粉末料的熔化点温度值，尔后把粉末型材料按层遵从横截面的表体轮廓实施激光烧结过程，让固态粉末材料发生熔化之后再产生凝结过程，进而打造出所设定的汽车部件，烧结操作结束之后尚需进行数个小时的冷却降温处理过程。
2 3 D激光打印技术对汽车结构设计的促进功能
2.1 3D激光打印技术对汽车结构设计思维的影响
以往的汽车结构设计工作是依托于工业化大规模生产的条件下，其代表着汽车产品客户的差别性及个异化目标基本上得不到应有的满足。在汽车工程行业，私人预定、个性化设计及专属版等名词是属于奢侈性消费领域的贵族业户群体的，高额的汽车制造成本让广大民众无法感受到标新立异式的驾驶体验。3D激光打印技术的出现，改变了这一传统的既定思维模式，消费者可根据自身条件、动作习惯，甚至不同的产品使用情景对汽车外观造型、内饰格局等方面自行设计与改变，为自己量身订做一款真正独一无二的汽车。
2.2 3D打印技术对汽车造型设计的影响
很长一段时间以来，人们在努力追求功能与形式、技术与艺术之间统一，希望保持功能价值的同时，创造出更多的美学价值。二零一五年三月日内瓦车展上，德国独立汽车设计公司EDAG展出了概念车LightCocoon，突破了传统设计理念，摒弃了传统汽车的多种材料和零部件组合拼接的工艺手段，整个车身浑然一体，极具完整统一性和视觉冲击。
3结语
3D打印技术作为数字信息化时代重要的一项技术发明，必将颠覆汽车设计传统模式，除了在设计理念、造型设计、内饰设计和设计流程等方面对汽车设计产生重大影响，还会让消费者有机会参与到汽车设计的全过程，促进“设计众包”模式的兴起。同时，3D打印对材料应用的巨大潜力使它不但能节约材料和能源的使用数量，还可以利用可回收，可重复利用的环保型材料进行改良，再创造、进而推进汽车产业的绿色环保。
参考文献
[1] 兰兵德.浅析3D打印技术在汽车制造业中的应用前景[J].汽车工业研究，2017（08）.
[2] 罗文星，周旭.浅谈3D打印技术在汽车研发领域的应用[J].科技视界，2017（01）.
[3] 程美.3D打印技术对汽车设计的影响[J].汽车工业研究，2015（11）.
[4] 陈卫国.汽车零部件3D扫描建模技术初探[J].汽车实用技术，2016（10）.
相关热词搜索： 工艺 打印 汽车 设计 技术
