传统汽车制造工艺正被颠覆，宝马集团即将在其下一代量产车型中应用3D打印钛合金座椅框架，这项突破性技术展示了增材制造在汽车工业中的巨大潜力。
宝马集团最近向德国专利商标局（DPMA）提交了一项专利，展示了一种“部件增材制造工艺”，该技术能够一次性3D打印桶形座椅以及其他汽车部件。
这项创新标志着宝马在采用3D打印技术30多年后，首次将金属增材制造从原型制作扩展到大规模量产关键部件。
01 3D打印钛合金座椅的技术突破
宝马的新座椅概念采用紧密晶格和松散晶格结构的组合：在需要支撑的区域使用紧密结构提供刚性，在需要舒适性的区域使用松散结构提供海绵般的缓冲感。
这种设计解决了传统制造中的难题——很难在一次打印中使用相同材料同时实现坚固框架和舒适缓冲。宝马找到了同时提供所有舒适性和保护性的解决方案，同时降低了成本并减轻了重量。
钛合金材料的选择为座椅框架带来了显著优势。Ti-6Al-4V等航空级钛合金具有优异的强度-重量比，持续工作温度可达800℃，并通过优化材料晶粒结构（平均晶粒度15-20μm）实现了减重与性能的平衡。
02 从概念到产线的制造革新
宝马在增材制造领域的发展经历了从技术探索到产线集成的演进过程。从1990年代开始探索3D打印技术，到今天建立自动化增材制造生产线，宝马已经实现了3D打印从单机应用到产线集成的跨越。
2022年，宝马IDAM（增材制造工业化和数字化）项目取得重大突破，建成了两条全自动化增材制造生产线，实现了从零件设计、3D打印到热处理、切割等后处理的无缝集成和智能协同。
宝马的金属3D打印生产线已经完成一半，这项新专利将帮助其制造所需较软的一半部件，向建立全3D打印零件自动化生产线的目标迈出了坚实的一步。
03 产业化应用的多重优势
3D打印钛合金座椅框架的应用为企业带来多方面价值。相比传统制造方法，3D打印零部件质量更轻，可减轻整个车身负担，使汽车运行中消耗更少燃料。
材料利用率方面，3D打印通常只需使用打印部件所需的材料量，几乎不会产生浪费，有效减少材料损失，降低生产成本。钛合金粉末价格的下降也为规模化应用创造了条件——从2023年至2024年，3D打印用钛合金粉末价格降幅达50%。
定制化灵活性是另一显著优势。宝马可以根据客户的喜好定制每个座椅，提供了一系列颜色、图案、设计和纹理等选择，真正实现规模化的个性定制。
04 福建企业的机遇与前景
对于福建地区的零部件制造商和采购商来说，宝马这一技术突破预示着行业发展趋势。3D打印技术在汽车制造中的应用正在从原型制作向功能性零件生产延伸，成为供应链创新的重要选项。
福建企业可以关注3D打印技术的产业化应用，特别是钛合金材料在汽车零部件领域的潜力。随着钛合金成本年降幅达8-10%，这一技术有望向更多高端民用车型渗透。
本地制造商可以考虑引入3D打印技术，优化生产工艺。宝马已经证明，通过对接拓扑优化、数值模拟等设计工具，可以实现3D打印零件的轻量化设计，进一步发挥减重潜力。
05 行业发展的深远影响
宝马将3D打印钛合金座椅框架投入量产，标志着增材制造在汽车行业应用的重要转折点。这项技术不再局限于原型制作或小批量生产，而是正式进入大规模量产阶段。
宾利EXP15概念车内饰中大量应用的3D打印钛合金饰面，布加迪使用选区激光熔化（SLM）技术制造的钛合金刹车卡钳，以及迈凯伦Speedtail搭载的3D打印钛金属工具包10都表明了这一趋势在高端汽车领域的普及。
随着材料、设备、工艺的全链条优化，3D打印技术在汽车行业的创新周期有望进一步缩短，推动高端制造向更高效、更灵活的方向演进。
随着宝马计划在其下一代量产车型中采用3D打印钛合金座椅框架，汽车制造业的传统边界正在被重新定义。
从兰茨胡特工厂的全自动化3D打印砂芯生产线，到未来人类无需亲临生产线就能实现的全流程自动化汽车生产，3D打印技术正在成为汽车产业转型升级的核心驱动力。
对于福建地区的汽车零部件制造商来说，这既是挑战也是机遇，预示着汽车供应链可能面临的深刻变革。
