汽车产业的变革需要3D打印吗?

2025-12-03

自亨利·福特于1913年12月安装第一条用于大规模生产整车的移动装配线以来,汽车行业一直是现代制造业创新的风向标。即使在当时,相关数据也令人印象深刻,制造一辆汽车所需的时间从12小时以上缩短到2小时30分钟。

这种变革和创新的步伐持续加快,而 3D 打印在其中发挥关键作用。

3D打印,或称增材制造(AM),在汽车产业的确已经应用了一段时间。事实上,根据2015年Wohlers报告,当年汽车产业占据了3D打印市场16.1%的份额。最初的应用主要集中在汽车设计的快速迭代。如今,各类汽车制造商都在将3D打印技术应用于其他领域,例如数字化库存、传统零件和客制化模具。

用于数字化库存的 3D 打印

从历史上看,汽车行业的库存和配送总是让人联想到备件和替换零件堆积在巨大的仓库中,占据空间直到需要时才被使用。

《福布斯》近期的一篇文章重点介绍了数字化库存解决方案的兴起,该方案以遍布全球的按需生产设施为特色。借助这一全球供应链新环节,数字档案可以安全地发送到3D打印机,按需生产汽车零件。其直接的物流优势体现在两个方面:一是加快零件交付速度,满足客户需求;二是降低货运的碳排放。

对于德国豪华汽车制造商保时捷而言,鉴于经典车型的低需求,生产和储存备件在经济上并不划算。为了应对不可预测的需求,保时捷现在采用3D打印技术生产金属和塑料零件,并在其产品目录中添加了数字化备件库存。这有助于确保经典车型能够继续行驶,并让经典车车主保持忠诚和满意。

Markforged 的一位客户使用 3D 打印技术打印了旧款替换零件。

旧零件的3D打印

众所周知,为经典汽车寻找和复刻售后配件并非易事。车辆越老,挑战越大。正如Markforged的一位客户所发现的那样,3D打印技术提供了一种解决方案,使企业能够更快地满足客户需求,从而在市场中脱颖而出。

为汽车、航空航天和石化行业提供全方位服务的合约制造商,为了在竞争激烈的行业中保持竞争力,寻求为客户带来新的解决方案。一位客户恰好提供了一个绝佳的机会:修复一辆20世纪30年代经典汽车的原厂化油器。当修复尝试失败后,这家合约制造商毅然投身于3D金属打印技术。他们利用3D扫描技术对客户的化油器盖进行逆向工程,并使用Onyx材料在Markforged碳纤维打印机上打印模型,以验证其与现有零件的适配性。随后,他们使用Markforged Metal X打印机,以17-4 PH不锈钢为材料,打印最终的化油器。这项突破性的创新彻底改变了这家合约制造商的经营模式,3D打印技术在技术、价格和客户满意度方面都满足了公司的需求。

用于客制化工具的 3D 打印

在汽车产业,对车辆性能持续提升的追求常常催生出对独特、复杂零件的需求。 借助3D打印技术,可以为特定车辆或驾驶员设计和制造零件。

以赛车运动中的原型赛车和摩托车为例,这些车辆都是客制化打造,旨在最大限度地提升赛道性能,超越竞争对手。新零件的设计修改速度以及再制造所需的时间是成功的关键因素。正因如此,Moto2摩托车赛车队TransFIORmers才选择使用3D打印技术来设计其全新的前悬吊。这种方法能够快速打造出独一无二的钛合金叉臂式前悬吊零件。最终产品比使用其他材料和方法制造的产品轻40%,刚性也更高。

可利用3D打印技术客制化工具,以辅助汽车制造。

未来会怎样?

可以说,未来已至,因为 3D打印技术已被用于制造整车——从实用概念车、运动型电动车到专为科学研究设计的车辆,应有尽有。 3D打印技术也正在革新经典车的修复,例如,猫王的BMW507的复刻就运用了许多3D打印零件。展望未来?不要惊讶于完全3D打印的汽车大规模生产并上市销售。

Markforged 3D打印机无疑是这项变革的强大推动者——通过将3D打印技术整合到制造流程中,汽车制造商能够更快、更经济、更有效率地生产产品。我们的金属和碳纤维3D打印机通过按需生产减少生产停机时间,从而提高供应链效率。此外,我们的3D打印机打印速度比传统制造方法快50倍,成本却降低20倍,进而帮助企业加快产品上市速度。正是这些充分的理由,使得遍布50个国家的汽车巨头和数千家汽车OEM厂商选择使用Markforged打印机来生产当日原型、最终用途零件以及工装夹具。