那些由3D打印製造出的汽車和飛機

在現在的汽車領域中，最先進的技術無疑就是無人駕駛了，而除了無人駕駛之外，新能源汽車也是整個市場未來的發展方向。不過説實話，雖然這兩個方向雖然看起來很美好，但是想要徹底能夠普及或變得越來越成熟，其實還有很長的道路要走。其實，除了電動汽車和無人駕駛技術之外，在傳統汽車的生產和研發過程中，還有很多其他技術可以很快的被實際運用或者同樣未來充滿了潛力。

比如3D打印就是最值得許多汽車廠商或配件公司關注的新技術。

3D打印技術在汽車領域的應用能夠帶來很多優勢，首先傳統汽車和零部件製造是一個減材的方式，包括去除材料（需要道具和夾具），批量生產是需要模具的。而3D打印是採取了相反的方式，是增加材料，它不需要刀具和夾具，以及非常適合快速生產，尤其適合一些新車型的研發或者中小公司，3D打印技術幾乎不會產生額外的邊際成本。另外3D打印在模具的精度和供應鏈的效率上也都能夠帶來無法比擬的優勢。而目前在汽車領域，已經有很多廠商和公司開始進行嘗試零部件甚至是整車的3D打印，如果你對3D打印在汽車領域的應用非常感興趣，不妨和我們來一起看看。

首款3D打印電動汽車

美國本土汽車設計研發公司Local Motors不久之前剛剛宣佈研發成功世界上首款3D打印電動汽車LM3D Swim，這種汽車將於明年開始預售，售價為53000美元(約合33萬元人民幣)。Local Motors計劃讓未來的LM3D系列汽車獲得高速公路上路許可和碰撞認證。

在去年的美國拉斯維加斯改裝車零配件展覽會上，Local Motors公司用時44小時現場3D打印出Strati電動車。LM3D Swim利用直接數字製造工藝製造，它依賴Open IO平台，未來所有 LM3D項目都將基於Open IO開發。

Local Motors表示，這種社區成員提交式設計將進入“集中測試和開發階段”，公司計劃於2017年初投入生產。LM3D Swim是一款衝浪主題敞篷汽車，看起來像是雙座跑車，採用固定車門設計，車身採用兩種顏色的油漆，車燈採用了凸出式的設計。Local Motors與沙基工業共同開發了熱塑性車身，車身材料還整合了來自西門子、IBM等公司的其他技術，旨在提供安全、高效的駕駛體驗。

奧迪金屬3D打印復刻版賽車

雖然目前主流汽車廠商還並沒有充分發揮3D打印的威力，但是奧迪似乎對這種新興技術非常感興趣，尤其是在高強度材質方面的運用。最近，奧迪的工具製造部門就運用了金屬3D打印技術，製造出了一台概念賽車。

金屬3D打印機在整個過程中與塑料有些不同，需要使用特殊的添加劑，這就意味着需要分多個層次層層打印才能創建出所需要的形狀。同時，金屬可以通過激光被分解成非常細小的金屬粉末。而這種粉末的直徑比人類頭髮的直徑還要小一半，因此這就意味着金屬3D打印機可以製造出非常小巧而複雜的組件。而包括鋁和鋼鐵等構成汽車底盤的主要金屬，都可以通過3D打印機來完成。

這一次奧迪的3D打印部門正努力利用這項技術開始進行測試，並且製造出了一台1:2比例的小車。奧迪利用金屬3D打印技術製造出一半尺寸的Auto Union Typ C賽車，這款賽車由Ferdinand Prosche設計，並且在19.3年和1938年憑藉16缸的引擎獲得了多次大獎賽的勝利。

目前這台賽車只是模型，還無法打印出全尺寸的汽車組件。不過3D打印的最大好處就是可以減少廢料的產生，並且提高效益成本，同時也減少了零配件廠商在建模時的複雜性，從而加速整個汽車的研發和裝配過程。

首款3D打印概念超跑

DM公司在今年夏天對外公佈了自己首款3D打印技術製造的概念超跑DM Blade。它是一款由3D打印機制作出來的可載人超級跑車，當然了，它並不是所有元件都由3D打印機制作，只是車身的整體骨架由3D打印的鋁合金塊和碳纖維管打造，這樣做的好處在於大大降低車身的重量，同時也更利於環保，按照DM公司的介紹，這款Blade超跑的車身強度足夠高，可以應付一般的碰撞。

DM公司首先3D打印出了一種被稱之為“Node”的鋁製節點結構。使用3D打印精心打造出形狀複雜的節點之後，通過現成的碳纖維管材將它們連接在一起。當所有的節點都打印出來後，幾個半熟練的工人手工組裝該底盤前後歷時僅30分鐘，而底盤本身的重量只有61磅。

而作為一輛超跑，DM Blade的性能也絲毫不含糊，車上安裝有一個4缸700馬力的雙燃料發動機，可使用汽油或壓縮天然氣為燃料，它能夠在短短2.2秒內從0加速至100公里/每小時。

3D打印復刻版敞篷復古跑車

喜歡研究跑車的人一定知道SHELBY COBRA這款車，它由Carroll Shelby在1962年推出，稱得上是60年以來最偉大的十大跑車之一。而在高科技如此發達的今天，SHELBY COBRA不僅是最偉大的跑車之一，也是少之又少的擁有眾多復刻版和3D打印版的跑車之一。

這輛3D打印出的SHELBY COBRA採用的是專門的節能電動馬達，將於本週在底特律舉辦的北美國際汽車展會上亮相，從外觀上看，它跟真正的SHELBY COBRA幾乎無任何差別。最讓人驚訝的是，整個SHELBY COBRA 3D打印項目從構思、設計、打印到最後完工只花了6個星期的時間。

勞斯萊斯3D打印飛機引擎

勞斯萊斯除了最知名的豪華汽車之外，其實它也是全球領先的飛機發動機制造商。而就在11月，勞斯萊斯成功的在空客飛機上使用了運用3D打印技術製造的TrentXWB系列渦扇噴氣式發動機。

這款最新的TrentXWB-97引擎專為空客A350-1000設計，預計在2017年投入使用。該引擎開發設計在兩年前開始，本週第一次試飛成功，日後TrentXWB-97也將代替勞斯萊斯Trent900成為空客的新一代引擎。這次試飛成功不僅僅是XWB-97的里程碑，其中運用的3D打印飛機引擎部件也是行業內一次引入注目的成就。

通用3D打印微型噴氣發動機

今年5月，美國電氣公司一個工程師團隊日前宣佈，他們已經成功地利用3D打印技術打印出一台小型噴氣發動機。這是一個貨真價實的噴氣式發動機，每分鐘轉速33000轉。但是他們並沒有使用普通的家庭3D打印機，而是專門打造了一台可以使用高熔點金屬粉末作為原料的3D打印機。這種打印出來的噴氣式發動機將用於遙控飛機，工程師團隊表示，商用飛機發動機過於複雜，目前還無法進行3D打印。這種打印出來的小型噴氣式發動機尺寸是8英寸高，1英尺長。

由於這種3D打印技術基於融合薄金屬層而建立起來，沒有采用切割技術，這個過程浪費更少的材料。另一主要優點是，複雜的零件可以獲得更精確地打印。目前，這款迷你噴氣式引擎正在GE航空部門展示但在此之前，它已經通過了全尺寸發動機測試中心的測試。

世界最大3D打印無人機

在本週的迪拜航展上，Aurora Flight Sciences攜手Stratasys公司展示了航速可達241km/h的3D打印噴氣式高速無人機。此外它也是當前最大、最複雜的3D打印機無人機。Aurora Flight Sciences負責設計，而Stratasys則負責組裝。這款無人機的翼展為3米，但卻僅重15公斤，且機身的80%都是通過熔融沉積成型FDM的方式3D打印而成。

Aurora Flight Sciences的Dan Campbell表示，這款產品也是當前通過3D打印製作的最大、最快、最複雜的無人機。兩家公司表示，它們的主要目標是為了闡明從設計到製造一架輕量級噴氣式無人機究竟可以有多快。打印耗時最多的還是機身部分，使用了長達9天的時間。該機的其餘部分，包括機翼、噴嘴、燃料箱等小部件也都在同時生產，所耗時間從幾小時到幾天不等。