潜力巨大，本田汽车正将3D打印技术融入研发和生产流程

导读：日本汽车制造商本田正在汽车、摩托车、赛车、动力设备、航空航天以及轮椅竞速产品等领域探索 3D 打印技术的应用。主要研究激光粉末床熔融（LPBF）技术如何 “为制造流程增添新价值”。

本田汽车表示，3D 打印能够以比传统方法更低的成本，快速且高效地生产复杂形状的产品。3D 打印 “智能工厂” 具有巨大潜力，有望 “大幅缩短从研发到大规模生产的流程”。

本田已经在内部使用 LPBF 3D 打印技术制造汽车发动机部件，其中包括甲骨文红牛车队 F1 赛车使用的活塞和涡轮外壳。此外，还为竞速轮椅生产经过拓扑优化的轻质铝制把手。

本田的金属 3D 打印技术

本田正致力于将金属增材制造技术更广泛地融入研发和生产流程，目前所使用的设备包括尼康 SLM Solutions 公司的设备。

通过优化工艺参数、记录材料沉积情况以评估熔化状态，以及监测温度和激光功率，本田积累了丰富的增材制造专业知识。他们还运用工艺模拟技术，预测并减少潜在的变形问题，提高部件的尺寸精度。本田表示，金属 3D 打印技术使他们能够制造出传统铸造和锻造技术无法实现的复杂形状部件。

2019 年，本田与甲骨文红牛车队合作，为 F1 赛车提供发动机。金属增材制造技术帮助他们快速适应规格变化，制造出复杂的薄壁部件，进而缩短了交付周期，降低了成本。

作为为 F1 卫冕冠军马克斯・维斯塔潘提供动力的赛车巨头，甲骨文红牛车队此前一直使用铝锻造工艺生产发动机活塞。本田则改用 LPBF 3D 打印技术，使用铁粉来增强部件抵抗燃烧压力的能力。尽管铁比铝重，但新颖的 3D 打印几何结构使最终部件比传统部件更轻。

同样，F1 车队的涡轮外壳部件此前由耐热镍基合金通过精密铸造制成。这些大型部件的薄壁部分在传统制造过程中容易出现变形问题。据报道，3D 打印涡轮外壳解决了这些问题，使本田在满足严格要求的同时，降低了成本并缩短了生产时间。

金属增材制造技术还被用于制造本田竞速轮椅（也称为 “手摇自行车”）的铝制车把。作为领先的摩托车品牌，本田希望通过 3D 打印技术减轻车把重量，并提高碰撞时的安全性。

由于每位运动员手部形状不同，最佳的车把几何形状也各异。此前，这些部件由焊接铝管制成，定制空间非常有限。为解决这一问题，本田利用拓扑优化设计出更符合人体工程学的部件，同时实现了轻量化和强度优化。这家日本公司表示，车把的网状握把是实现轻量化的关键，而这一结构只有通过金属 LPBF 3D 打印技术才能制造出来。

增材制造在汽车领域的应用

随着汽车制造商在原型制作、模具制造和最终使用部件等方面追求材料、成本和时间的节约，3D 打印在汽车制造中的作用日益重要。

2024 年 12 月，核心制造商 Laempe Mössner Sinto 向汽车巨头宝马的铸造厂交付了六台砂型 3D 打印机。这条自动化、大批量的粘结剂喷射 3D 打印生产线能够制造汽车关键部件的砂芯和砂模。宝马已使用该技术生产最新款六缸汽车。据报道，这种增材制造解决方案省去了人工操作步骤，实现了完全自动化的生产和型芯取出流程。

另外，日本 SUV 制造商斯巴鲁公司利用惠普的多喷射融合技术，为 Boostgear Package 概念车 3D 打印部件。在 2024 年东京汽车沙龙上宣布的这一合作项目，由斯巴鲁与惠普日本公司以及 DMM.make 3D Print 共同开展，旨在探索汽车设计和生产中增材制造的新可能性。

惠普的 Jet Fusion 4200 和 5420W 3D 打印机使斯巴鲁无需使用模具。据报道，这使得生产具有独特几何形状的部件变得快速便捷。此外，斯巴鲁还采用了惠普的 3D 高可重复使用 PA 12 材料，这是一种以耐热和耐候性著称的尼龙材料。这款材料不仅具备所需的结构强度，而且材料回收率高达 80%。

最近，成立于 1903 年的全球汽车制造商福特汽车公司宣布，正在使用 3D 打印技术为其二十年来的首次 F1 赛事做准备。福特计划在 2026 赛季参赛，目前已在其增材制造实验室生产了 1000 多个 3D 打印汽车部件，包括电池冷板和其他系统的冷却板。这些部件将应用于赛车的内燃机和混合动力技术中。


来源：3dprintingindustry