研发人员在查看结构复杂的3D 打印塑料球。
据美国Allied Market Research近日发布的一份汽车行业3D打印市场报告显示，到2022年，全球汽车行业3D打印市场将达到23.91亿美元，包括大众、福特、丰田在内的整车厂正在越来越多地使用3D打印技术。随着各类3D打印技术的不断发展，未来汽车制造也将随之发生重大变革。
从原理上看，3D打印是快速成型技术的一种，又称“增材制造技术”，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，由计算机控制，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，它通过若干层材料的堆叠达到立体效果。简单来说，3D打印能够方便、快捷并精确地制造构型复杂的物体。而汽车恰恰是由众多造型复杂的高精度零件组成，可以将3D打印的优势发挥得淋漓尽致。
据介绍，若将3D打印技术用于生产工装，且不再局限于原型车零部件的生产，那么汽车行业在产品研发阶段或将节省数十亿美元。美国橡树岭国家实验室的企业科研理事兼课题组长Lonnie Lov表示，3D打印工装颇具前景，其成果已初现端倪。
使用3D打印技术，工程师在电脑上完成模型设计，设计人员只需几分钟就能获得实体的打印模型，然后整个研发团队的每个专业人员都可以在打印模型基础上进行修改，并与团队中其他人即时分享对设计方案的改进，实现“所见即所得”，大幅度提高汽车设计的效率。不仅如此，3D打印可以快速制作出一系列具有细微差异的可测试零件来帮助开发出最合适的零件，以确保最后定型生产选用的是最好的零部件。由此带来的好处是提高了整个开发效率，缩短上市周期，并降低时间和成本。这对汽车制造厂商来说极为重要。
实验人员操作标准紫外固化设备检查某一树脂是否适合用于3D 打印。
前不久，Krailling（德国）–Altair、APWORKS、csi entwicklungstechnik、EOS GmbH、GERG及Heraeus通过经典大众开迪车（caddy）的前端结构展示了工业级3D打印在汽车行业的全部潜力。该结构非常轻巧、稳定，同时功能整合度极高。在名为“3i-PRINT”的合作开发项目中，参与公司涵盖了从部件设计、仿真、优化、制造到后期生产的整个流程的每一个开发环节。该项目从概念设计到整车最终成型仅花了九个月时间。
目前3D打印技术有七种基本类型，分别为：材料熔融挤出（FDM）、粘合剂喷射（3DP），材料微滴喷射、粉材平铺融化、直接能量沉积（LENS）、薄材叠加（LOM）、光敏树脂平铺SLA。其中，FDM、粉材平铺融化以及SLA已经应用在汽车制造领域，不仅是零部件，越来越多的整车企业开始大胆尝试“打印整个汽车”。
毫无疑问，要想实现打印汽车，设备和材料都十分重要。作为领先的化学品供应商，巴斯夫（BASF）与世界各地的客户都有着密切的合作，在功能性材料和解决方案的开发和供应方面，不断帮助客户提高运营和汽车生产效率。其主要产品包括工程塑料、聚氨酯和特种泡沫、涂料、颜料、催化剂、车轴和变速器润滑油、燃油添加剂、冷却液和制动液以及电池材料等。那么，当巴斯夫遇上3D打印，会发生哪些新的化学反应？
成立3D打印新公司
9月1日，巴斯夫欧洲公司宣布成立全资子公司——巴斯夫3D打印解决方案有限公司。该公司的总部设在德国海德堡InnovationLab GmbH的基地内，拥有近30名专家，其中多位已在巴斯夫从事3D打印领域的工作。新公司主要致力于建立和拓展3D打印材料、系统解决方案、组件和服务等业务。未来，公司将与来自巴斯夫和外部合作伙伴（如高校和潜在客户）的研究人员和应用工程师密切合作，针对不同要求开发合适的解决方案。
“工业应用3D打印方兴未艾，但发展十分迅速。这就意味着我们需要类似于创业公司的敏捷架构，需要跨学科团队和快速决策流程。将以客户为中心的3D打印业务集中到一地、成立专门的公司，是重要的成功因素之一。”巴斯夫新业有限公司现任董事总经理兼任巴斯夫3D打印解决方案有限公司董事总经理Volker Hammes解释道。
新公司将主要面向希望在工业生产中使用3D打印的客户，如汽车制造、航空和消费品等行业。为了开发和测试各种解决方案，巴斯夫3D打印解决方案有限公司将接管并扩建巴斯夫新业有限公司旗下属于Deutsche Nanoschicht GmbH公司在海德堡的3D打印应用技术中心。
收购线材生产商 丰富产品组合
全面扩张3D版图自然离不开一系列的兼并购，前不久，巴斯夫宣布收购了总部位于荷兰埃曼的线材生产商Innofil3D的全部股权。相关交易无需反托拉斯部门批准。Volker Hammes表示：“通过本次收购，巴斯夫进一步完善了价值链的布局。如今我们不仅能够提供用于3D打印的塑料颗粒，还可深入到下一加工层面——线材。”
Innofil3D是业内领先的高价值定制线材（细长的塑料纤维）生产商，产品主要用于熔丝制造；这种特殊的3D打印工艺可利用塑料熔体逐层制造各种物品。被打印物品的功能性不仅取决于塑料本身，还同样取决于稳定、优质的线材。这家荷兰公司的热塑性线材将进一步完善巴斯夫3D打印产品组合。“这是继巴斯夫3D打印解决方案有限公司在德国海德堡成立之后，为增强3D打印业务而采取的又一重要举措。”Volker Hammes解释道。
Innofil3D将继续开展现有业务，并发展为线材开发和生产的关键平台。同时，Innofil3D完善的产品系列正好契合了巴斯夫开发高性能线材的计划，它们将成为巴斯夫分层3D打印解决方案的重要基础。经验丰富、成功的Innofil3D团队将进一步增强巴斯夫3D打印解决方案团队的实力。“我们非常高兴能成为巴斯夫的一份子。最直接的优势就是此次收购将加快最新线材技术的开发速度，使我们现在和未来都能更好地帮助客户获得成功。”Innofil3D董事总经理Jeroen Wiggers如是说。
研发、创新、中国市场——一个不能少
在研发和新技术的投入方面，巴斯夫也一直极为重视，当然也包括3D打印材料及相关技术的研发。据悉，在巴斯夫亚太创新园（上海）就设有两个3D打印研发实验室，分别专注于基于激光烧结工艺的3D打印解决方案及先进的光敏材料。巴斯夫方面表示，非常看好中国汽车市场的未来前景，其上海研发团队与全球的3D打印团队紧密合作，将携手本土客户及设备制造商，开发满足地区需求的先进材料。
在独立成型部件的工业制造领域（如汽车制造），3D打印具有广泛的应用前景。与普遍使用的聚酰胺-12相比，巴斯夫为激光烧结工艺开发的聚酰胺-6粉末有助于提高成品的强度和热稳定性。
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