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专属座驾也能通过3D打印制造?

来源:国家知识产权局   2014-03-27 16:57:28   点击:

导读: 3D打印技术逐渐走进我们的生活是显而易见的,“私人订制”一辆自己梦寐以求的汽车有望成为现实。

3D打印技术逐渐走进我们的生活是显而易见的,“私人订制”一辆自己梦寐以求的汽车有望成为现实。

在刚刚结束的日内瓦汽车展上,德国独立汽车设计公司(EDAG)推出了一款3D打印汽车,其内部构架是由3D打印机使用塑料和碳纤维材料打印而成的,可以提高汽车的强度和缓冲性能。

业内专家表示,3D打印汽车的外形不仅可以“私人订制”,而且更节能、环保,生产过程更加便捷,可谓前景光明。

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新型汽车备受关注

世界首款3D打印汽车于2013年初面世,它是一款三轮的混合动力汽车。3D打印机打印出一体式的车身后,再将打印好的其它零部件填充进去。

“3D打印汽车是由喷胶枪挤出的ABS塑料丝或是其他材料制作而成,其采用的是熔融沉积成型技术。目前许多国家都在研究3D打印技术。”中投顾问高级研究员贺在华在接受中国知识产权报记者采访时介绍,与普通汽车相比,3D打印汽车抛弃了传统流水线的生产方式,节省了用于生产线技术改造的巨额资金,汽车制造业也将由此逐渐实现重资产向轻资产的转型。

传统的生产线生产一辆标准设计的汽车需要成百上千的零部件,且在汽车量产前,需要开发大量模具,而开发模具也存在着时间长、成本高等问题。与传统的汽车生产技术相比,3D打印汽车具有很多优点,比如车身只需要约50个零部件,且一旦3D打印技术被应用到汽车生产线上,就可以省略制作汽车零件模具的环节,汽车的生产周期和成本有望大幅下降。

3D打印汽车可以满足人们对汽车的个性化需求,贺在华举例告诉记者,有的消费者希望按照自己的想法设计车门,但汽车制造公司却无法满足客户的这种要求,因为每制造一个新车门都需要重新设计车门模具,这将使生产成本大幅增加,而如果利用3D打印技术,就能大大节约生产成本。

3D打印汽车的优势还不仅如此,其还能提升自身的强度和缓冲性能。据悉,由德国独立汽车设计公司推出的这款3D打印汽车的设计灵感源于乌龟,外部形状就像是乌龟的外壳,内部结构源于乌龟骨骼外型,汽车车身采用碳纤维和塑料,由熔丝沉积模型仪制作,并在外部涂上一层金属进行保护。因此,这款汽车不仅硬度强,可以抵御猛烈撞击,还具有较好的柔韧性。预计这款汽车有望在10年内面世。

和许多新兴事物一样,3D打印汽车受到了很多好评,同时也受到了很多质疑。有人认为,用3D打印机制作整辆汽车需要使用各种不同的材料,比如制作雨刷器就需要塑料和金属两种材质,3D打印机如何把多种材质准确无误地打印出来是亟需解决的难题。

投入使用尚需时日

据了解,3D打印技术又被称为增材制造技术,它被认为是新工业革命的关键技术。“我国在该领域的技术研发已经取得了一定的成绩,与发达国家的研发水平相差无几,并在产品开发、生产等方面具有一定优势。”贺在华向记者介绍,目前,我国已经研发出光固化、金属熔敷、陶瓷成形、激光烧结、金属烧结、生物制造等类型的增材制造装备和材料。

专利状况的多少往往能反映出一个领域研究成果的活跃程度。我国的3D打印技术已趋于国际领先水平,那么专利状况怎样呢?记者以“增材制造”为关键词在中国专利数据库进行专利检索,检索时间截至2014年3月21日,共发现相关专利申请23件,其中发明专利申请20件。从专利申请量的发展趋势来看,我国在该领域提交的第一件专利申请的时间为2012年,当年共有9件该领域的专利申请,2013年的专利申请共有14件,由于专利公开的滞后性,预计2013年的专利数量还会增加。由此可见,该技术不仅是新兴技术,并且专利申请量呈快速增长趋势,预计未来会出现更多的专利申请。

在上述专利申请中,记者发现了一件与3D打印汽车相关的专利申请,其名称为“多金属液态喷射沉积增材制造设备”,申请人是机械科学研究总院先进制造技术研究中心,其公开的信息显示了增材制造所包括的设备,以及装置的操作过程等。

记者又以“3D打印”为关键词在中国专利数据库进行检索,截至2014年3月21日,仅有3件与汽车相关的专利申请,其中有一件名为“组合成品功能零部件的3D打印”的发明专利申请,其公开的信息显示,3D打印机可以采用不同的工艺、材料打印零部件,并可以将其与传统制造的零部件组合在一起,这种产品主要应用于汽车。

尽管3D打印汽车的前景甚好,但若想走入寻常人家,还有很长的路要走。“3D打印汽车的价格、原材料、社会风险、消费者的认可度、缺乏行业标准等都是影响其尽快普及的重要因素。”贺在华建议,国内相关企业和研发机构应加快该领域的技术研发进程,加强顶层设计和统筹规划的力度,并在财税政策上予以扶持。

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