在“超级打印工厂”造汽车

　　汽车的零部件也可以通过打印生产出来。

　　走进中国一汽增材制造创新中心，43台设备24小时不间断运行。试制工艺工程师郑敬超站在一台打印机前，看着一层金属粉末缓缓铺下，再由激光熔凝成薄薄一层，一件金属结构件，就这样从数字模型慢慢显现出实体轮廓。

　　这些忙碌的机器，有的在打印金属构件，有的在进行光固化工艺，一年可批量产出1.9万个零件，完整覆盖设计造型评审、研发验证样件、小批量零件量产、工装辅具、个性化定制产品等全业务链条。

　　“增材制造和3D打印，其实是同一项技术的正式名称和通俗叫法。”郑敬超如今担任中国一汽增材制造创新中心主任。聊起这项技术，她做了个形容：3D打印多指单台设备直接堆叠成型，更适合单件制作；而增材制造带上“制造”二字，就意味着要有成套工艺标准，遵循严谨的生产流程。

　　在中国一汽，相关布局7年前就已经启动：2019年，引进第一台增材制造设备；2022年，增材制造设备从4台扩充到20多台。今年8月，中国一汽增材制造创新中心正式揭牌，成为国内首个聚焦汽车应用的增材技术平台。

　　“我们打造这个中心，目标不是建成一处打印车间，而是开辟一条全新的技术赛道。”郑敬超说，这是一片技术蓝海，能够参与其中，是新时代汽车研发人员的幸运。

　　郑敬超带的这支团队成员大多是95后、00后。团队成员专业覆盖材料、机械、车辆、设计等方向。8种工艺，每个人先要吃透理论，再通过轮岗实操逐一掌握。一个零件从前端数据到成品，每个人都要接触上下游环节，熟悉其他人的工作。

　　内饰件、外饰件、底盘件、车身件……大家要跟进项目，从前端数据处理一直跟进到成品交付。刚入职的年轻人大多只受过传统制造体系训练，第一次见到蜂窝中空、树根状的仿生异形零件，会感到惊讶。

　　过去做零件，先看工艺能不能实现；有了增材制造，首先要做的是明确性能指标。这个思路，已经成为团队的共识。

　　“增材把设计的自由度打开了，设计不用再被工艺限制。”郑敬超说，过去做个零件，外形得迁就机床和模具，看能不能加工；现在反过来，设计师注意力从“能不能造出来”变成了“要做到多好”。

　　不过，能打印出零件，和零件能够装车使用完全是两回事。打印试制过程中，微裂纹、材料疏松、缩孔等难题，经常遇到。现在这类问题正在逐渐减少和规避：在数据设计阶段，先完成结构受力仿真，再开展工艺成型仿真，预判容易开裂的位置，在打印之前就做好优化。

　　每周组会上，大家把遇到的技术难题拿出来交流研讨，期刊、行业论坛、展会上新出现的技术成果，也都会带回团队共享。团队还与吉林大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学等开展技术合作及人才培养。

　　增材不会全面顶替传统工艺，而是局部替代、深度互补。团队成员李晓然举了个例子：一个冲压件，流水线十几秒出一件，成本才几十元，这种活还得靠老办法；遇上结构复杂、要小批量试制的，才是增材制造显本事的地方。

　　团队成员袁博是车辆工程专业出身，经常对着电脑里的拓扑结构图调试参数。上半年，他和同事把汽车前机舱与副车架的52个零件整合为4个，零件总重从74公斤降至57.7公斤，系统刚度反而提升至原来的1.16倍。

　　较早加入团队的孙杨，负责工艺设计与规划。他说，增材制造不能仅仅停留在原型验证和小批量生产阶段。他正在研究一套开发流程，降低这项技术的行业应用门槛。

　　值得一提的是，早在2020年，中国一汽就把增材制造工艺应用到整车量产环节。红旗也是国内少数实现这项技术量产落地的汽车品牌。

　　团队成员王馨萍负责全彩非金属光固化打印。红旗CA770JH、CA771两款经典车型修复时用到的13类、64件全彩零件，就是在这个“超级打印工厂”生产出来的。她介绍，老车备件过去依赖实体模具保存，存放多年后模具维护难度很大。如今只需要留存数字模型，接到需求就能直接打印。打印加上后续处理，短短几天就能完工。

　　更让王馨萍对全彩打印技术有信心的是，它在小批量定制零部件生产方面具有突出优势。头枕、遮阳板可以直接在仿麂皮材料上打印，色彩过渡自然均匀。红旗金葵花系列内饰方案，结合增材打印与真皮包覆等工艺，综合生产成本相比传统开模生产下降50%。

　　眼下，郑敬超的团队除了打印汽车零部件，还计划把增材制造技术延伸到具身机器人、飞行汽车等前沿领域。

　　她介绍，在汽车增材制造领域，中国一汽处于国内第一梯队，技术水平能够对标国际同行。从研发验证到量产应用，整套技术路径已经打通。

　　不过，真正可贵的核心竞争力，不是先进的设备，而是守在机器旁的这群年轻人。车间设备仍在不停运转，他们对新技术的探索，还在继续。