大眾汽車吳宏濤：把3D打印工裝夾具“玩”出新高度

從傳統(tǒng)的動(dòng)力總成技術(shù)向電氣化的轉(zhuǎn)型，從傳統(tǒng)的交通工具向“第三生活空間”的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的加工技術(shù)向新興的制造模式轉(zhuǎn)身……全球汽車產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷動(dòng)力系統(tǒng)革命、產(chǎn)品形態(tài)重構(gòu)與制造范式迭代的三重變革浪潮，驅(qū)動(dòng)著3D打印技術(shù)從輔助工具向戰(zhàn)略級(jí)制造技術(shù)躍升。

作為中國汽車制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型的標(biāo)桿企業(yè)，一汽大眾自2005年起系統(tǒng)性推進(jìn)3D打印技術(shù)應(yīng)用——

●2005年，構(gòu)建數(shù)字化原型生產(chǎn)體系，一汽大眾長春開發(fā)部通過FDM（熔融沉積成型）技術(shù)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)能500+件的快速零件和原型制造；

●2017年，試制工藝升級(jí)，一汽大眾引入華曙高科SS402P選擇性激光燒結(jié)設(shè)備，助力概念車開發(fā)試制周期大大縮短；

●2022年，高精度制造突破，大眾（安徽）汽車再度引進(jìn)華曙高科Flight 403P，每年打印9000+件汽車零部件、工裝夾具及檢具，耗費(fèi)超1噸粉末材料；

●2025年，大眾汽車（中國）科技有限公司正式部署華曙高科金屬3D打印設(shè)備FS273M-2，應(yīng)用于匹配驗(yàn)證的汽車金屬零件、高強(qiáng)度汽車工裝夾具、特殊工具及檢具生產(chǎn)。

目前，3D打印在汽車工裝夾具領(lǐng)域的潛力已從局部試點(diǎn)邁向規(guī)�；瘧�(yīng)用，其核心價(jià)值在于打破傳統(tǒng)制造約束，推動(dòng)汽車制造向靈活化、輕量化、可持續(xù)化轉(zhuǎn)型。

圖為大眾汽車ID.5 GTX，圖片來源于大眾汽車官網(wǎng)

在汽車生產(chǎn)中，3D打印技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀如何？3D打印工裝夾具與檢具有何優(yōu)缺點(diǎn)？從業(yè)20年的大眾汽車（中國）科技有限公司3D打印專家吳宏濤，為我們列舉了3D打印在汽車研發(fā)與生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例，以及其在汽車行業(yè)的未來。

吳宏濤

3D打印專家

大眾汽車（中國）科技有限公司

吳宏濤先生自2005年開始從事3D打印工作，先后服務(wù)于一汽-大眾汽車有限公司，大眾（安徽）汽車有限公司，大眾汽車（中國）科技有限公司。從業(yè)20年里他積累了豐富的3D打印工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)3D打印技術(shù)也有自己獨(dú)特的見解。

3D打印汽車工裝初具規(guī)模

"3D打印不是替代傳統(tǒng)制造，而是開辟第三條賽道。在試制環(huán)節(jié)，它讓創(chuàng)意設(shè)計(jì)不再受模具成本制約；在生產(chǎn)端，它使個(gè)性化定制與小規(guī)模化制造成為可能。”

——吳宏濤

“3D打印技術(shù)真正的優(yōu)勢(shì)還是在單件和小批量方面，作為研發(fā)手段來說，現(xiàn)在還是蠻成熟的，也已形成規(guī)�；�。這20年里，像SLA、SLS、FDM等3D打印零件，在試制上，無論是價(jià)格還是性能方面都很有優(yōu)勢(shì)。目前我們3D打印的零件用于試制裝車時(shí)，主要用作搭載零件使用，即我們不測(cè)試零件本身的性能，只是用作搭載其他的零件做實(shí)驗(yàn)或者做整車性能實(shí)驗(yàn)，作為搭載的打印零件對(duì)于整車實(shí)驗(yàn)的性能影響不大�！眳呛隄�表示。

Flight技術(shù)：薄壁工裝精度新標(biāo)桿

華曙高科Flight技術(shù)具有高精度、高效率的優(yōu)勢(shì)，非常適合精細(xì)薄壁復(fù)雜的工裝件打印，在白車身試制的工裝檢具上應(yīng)用廣泛。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大眾汽車（中國）科技有限公司采用Flight 403P設(shè)備，每年平均生產(chǎn)9000多個(gè)汽車零部件、工裝夾具及檢具，耗費(fèi)超1噸粉末材料。

3D打印設(shè)備的效能釋放程度，關(guān)鍵取決于工程師對(duì)增材制造工藝的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)能力，從而突破傳統(tǒng)制造思維的局限，充分釋放設(shè)備潛能。

吳宏濤介紹了幾個(gè)Flight技術(shù)的典型應(yīng)用案例——

后蓋貼標(biāo)工具：

采用Flight技術(shù)打印的定位工裝，實(shí)現(xiàn)±0.1mm級(jí)打印精度，3天快速交付，較傳統(tǒng)CNC工藝周期縮短50%。

雨刮安裝夾具：

無需開模，可直接打印與雨刮臂曲面完全貼合的裝配定位夾具，F(xiàn)light技術(shù)具有高精度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體成形等優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)者可以針對(duì)不同車型定制設(shè)計(jì)。

地毯漏雨檢具：

通過±0.3mm公差控制，可以精準(zhǔn)定位地毯上需要檢測(cè)的位置，以檢測(cè)淋雨實(shí)驗(yàn)后地毯是否有積水。

前門三角窗檢具：

屬于Flight高精度薄壁件，檢測(cè)點(diǎn)定位誤差≤0.05mm，確保前門與與白車身本體的匹配精度。

吳宏濤總結(jié)，3D打印工裝檢具具有結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)自由度高、響應(yīng)快等優(yōu)勢(shì)，還可以節(jié)約發(fā)包的時(shí)間和人力成本，快速響應(yīng)生產(chǎn)的需求，制造成本也有很大優(yōu)勢(shì)。3D打印單件、小批量、個(gè)性化的屬性與工裝檢具的特性相契合，決定了3D打印未來在工裝夾具和檢具領(lǐng)域具有廣闊的空間。

SLM技術(shù)：高強(qiáng)度工裝新篇

“目前，金屬3D打印零件用于批量裝車暫時(shí)還不具備條件，究其根本原因還是成本。但在試制車輛上的使用完全具備條件，尤其對(duì)于數(shù)量要求很少的復(fù)雜且小尺寸的試制金屬零件，完全可以采用金屬3D打印。我們?cè)谌A曙設(shè)備上進(jìn)行了多輪測(cè)試，其打印的金屬件品質(zhì)高，性能穩(wěn)定，完全符合我們的使用標(biāo)準(zhǔn)�！眳呛隄�說。
2025年初，基于對(duì)華曙品牌的高度認(rèn)可，大眾汽車（中國）科技有限公司引入華曙高科金屬3D打印設(shè)備FS273M-2，將應(yīng)用于汽車開發(fā)金屬零件、高強(qiáng)度工裝夾具及小批量試制裝車金屬零件的生產(chǎn)。

比如傳統(tǒng)汽車鉸鏈，它是通過沖壓和焊接制成，借助螺栓固定在車門和車身框架上，形成車門開合的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)，其核心作用是傳遞載荷，包括車門自重和外部沖擊力。采用金屬3D打印技術(shù)可在確保強(qiáng)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)，同時(shí)降低時(shí)間和生產(chǎn)成本。

從一汽大眾長春開發(fā)部第1臺(tái)華曙SLS設(shè)備的投產(chǎn)，到FS273M-2金屬設(shè)備在大眾汽車（中國）工廠的啟動(dòng)，大眾汽車的3D打印之旅，正是中國汽車產(chǎn)業(yè)智造升級(jí)的縮影。正如吳宏濤所說：“從汽車行業(yè)，看未來3D打印技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，相信未來將會(huì)誕生機(jī)械性能更好并且更便宜的材料，打印零件的表面質(zhì)量將會(huì)更好，成形速度也將更快�！�



來源：華曙高科