變革先驅(qū)i3/i8 顛覆汽車工業(yè)的革命技術(shù)

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】汽車工業(yè)發(fā)展至今已百年有余，而汽車的制造模式在這期間，并沒(méi)有本質(zhì)的變化，都是沖壓-焊裝-涂漆-總裝這幾個(gè)環(huán)節(jié)，但是寶馬i8的出現(xiàn)，一下子讓人對(duì)汽車制造有了新的認(rèn)識(shí)，沒(méi)有沖壓，也沒(méi)有焊接，車子僅用螺栓和膠水接在一起，相當(dāng)不可思議；而有另一批人在搗弄著3D打印技術(shù)，目的是用一臺(tái)打印機(jī)“打出”一臺(tái)能用能跑的車子，看著是不是有點(diǎn)“天方夜譚”?而今天筆者也將簡(jiǎn)單講解一下這兩項(xiàng)革命性技術(shù)。

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● 傳統(tǒng)汽車制造業(yè)

　　其中沖壓是使一塊鐵皮變?yōu)檐嚿砀采w件的工序，然后通過(guò)焊接把不同覆蓋件組合在一起，形成車身，再經(jīng)過(guò)油漆車間對(duì)車身上色，最后是安裝內(nèi)飾、動(dòng)力總成等，這樣一部完整的汽車便誕生了。而汽車廠商也會(huì)根據(jù)這幾環(huán)節(jié)布置工廠、生產(chǎn)線。在我們的工廠參觀系列文章中便可進(jìn)行詳細(xì)了解。

● CFRP碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

　　說(shuō)起碳纖維材料，可能大家更多地會(huì)和跑車、運(yùn)動(dòng)、輕量化這幾個(gè)詞匯聯(lián)系起來(lái)，事實(shí)上,它目前的境況確實(shí)如此。

　　在解釋之前，首先得說(shuō)說(shuō)CFRP這東西好在哪里。CFRP復(fù)合材料是汽車覆蓋件最理想的非金屬材料，尤其是對(duì)于汽車的輕量化，在減輕車身質(zhì)量的同時(shí)，也能保持防撞性能(寶馬i3之前已經(jīng)參加過(guò)嚴(yán)苛的E-NCAP測(cè)試，并且獲得了4星級(jí)的評(píng)定，點(diǎn)擊查看碰撞詳情：寶馬i3 ENCAP碰撞結(jié)果出爐)。對(duì)于汽車生產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō)，CFRP復(fù)合材料也表現(xiàn)出許多優(yōu)點(diǎn)，零部件的整合、模塊性、安裝成本低、投資小，避免了傳統(tǒng)車身的噴涂過(guò)程和相應(yīng)的環(huán)保處理及資金成本。

　　增強(qiáng)體：為復(fù)合材料中承受載荷的組分。

　　基體：為復(fù)合材料中起到粘接增強(qiáng)體成為整體并轉(zhuǎn)遞載荷到增強(qiáng)體的主要組分之一。

　　而根據(jù)所用樹(shù)脂種類的不同，以及碳纖維品種、狀態(tài)（可制成織物及短纖維等多種形態(tài)）的差異，制成的CFRP的特性也大不相同。單是主要的中間基材（成型材料）就有好幾種。這些中間基材及成型材料對(duì)應(yīng)的主要成型方法也不一樣。 

● 誰(shuí)在用CFRP材料？

　　最近，通用集團(tuán)也宣布了其CFRP工廠項(xiàng)目事宜，并宣稱將于2015年在全球銷售的GM乘用車、卡車及跨界車等量產(chǎn)車上采用熱可塑性CFRP技術(shù)。但目前并未有任何資料可以窺探到通用在CFRP方面的進(jìn)展。

　　下面通過(guò)一個(gè)視頻簡(jiǎn)單了解一下寶馬的CFRP工廠。

● 3D打印技術(shù)

　　如果說(shuō)很多人是第一次聽(tīng)到CFRP材料，那么3D打印技術(shù)基本能稱得上是“老相識(shí)”了。

　　雖然3D打印技術(shù)并沒(méi)有達(dá)到汽車廠家所希望的大規(guī)模生產(chǎn)的程度，但是仍然有部分廠家愿意嘗試。目前，地球上有這么兩臺(tái)車子是用3D打印機(jī)造的，Urbee 2 和 Strati。這里僅談?wù)凷trati，因?yàn)閁rbee 2嚴(yán)格意義上不能說(shuō)是一臺(tái)汽車，由于車身重量和尺寸較小，加上三輪的布局，在某些國(guó)家只能按照摩托車標(biāo)準(zhǔn)注冊(cè)。

　　可能大家會(huì)比較好奇Strati的打印過(guò)程，可以通過(guò)下方的高速視頻簡(jiǎn)單了解一下。

　從Strati的起售價(jià)來(lái)看，3D打印汽車并不便宜，而且外觀、內(nèi)飾、動(dòng)力總成，甚至是做工用料都遠(yuǎn)不及普通的“鐵皮車”，但是為什么它就是那么受矚目？3D打印技術(shù)對(duì)于汽車制造到底有哪方面的優(yōu)勢(shì)？

　　總結(jié)：CFRP是目前汽車輕量化最適合的材料，尤其是現(xiàn)在電池技術(shù)難以突破，重量無(wú)法降低，要提高電能的利用效率，只能通過(guò)汽車其他部位的輕量化方能達(dá)到，這也是寶馬通用押注的原因，對(duì)工廠的大規(guī)模投資，能夠有效地降低生產(chǎn)成本，隨著他們的進(jìn)一步投資，未來(lái)會(huì)有更多企業(yè)加入CFRP行列，這對(duì)于CFRP的普及是不言而喻的。而寶馬對(duì)汽車平臺(tái)的簡(jiǎn)化，對(duì)生產(chǎn)方式的革新，相信未來(lái)也會(huì)有企業(yè)紛紛效仿。

　　而3D打印技術(shù)目前仍然“不免襁褓”，在車企里的實(shí)際應(yīng)用更多是停留于研發(fā)試制階段，并未用到規(guī)模生產(chǎn)上，但由于其不可估量的潛力，尤其是對(duì)比傳統(tǒng)鑄造、鍛造工藝，在復(fù)雜曲面和內(nèi)部構(gòu)造上的先天優(yōu)勢(shì)，加上各國(guó)政府的高度重視，3D打印技術(shù)遲早要掀起一番狂潮，更有人預(yù)言3D打印技術(shù)將會(huì)是第四次工業(yè)革命，筆者對(duì)此不再多加評(píng)論，我們就靜靜等待吧......

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