欧美为什么现在集体放弃新能源汽车了?

这几年，很多车主应该都有一个明显感受：修车、等配件，比以前麻烦了。

新车价格上涨，二手车价格也不便宜。很多人不急着换车，就只能把现有车辆继续维护好。可问题是，受芯片短缺、物流不稳定、工厂停产等因素影响，不只是整车生产受影响，售后零部件供应也被拖慢了。

对于汽车售后市场来说，这意味着一个很现实的问题：车型越来越多，零件更新越来越快，原厂件不一定好买，价格也未必合适。

谁能更快做出可靠的替代部件，谁就能抓住机会。

Dorman Products 就是在这样的背景下，把3D打印技术更深入地用进了产品开发。

118000种零部件，开发速度不能慢

Dorman Products 是一家拥有百年历史的美国汽车售后部件制造商，主要为轻型和重型车辆提供替换部件。

它不是一家小型改装厂，而是一家产品线非常庞大的企业。

截至2021年12月25日，Dorman 管理着约118000种不同类型的部件，覆盖数百种车型。按照过往经验，他们每年还会推出大约4000到5000款新部件。

这个数字听起来很大，但放在汽车售后行业里并不奇怪。

不同品牌、不同年份、不同配置的车型，零部件差异非常多。一个看似不起眼的卡扣、软管、支架、密封垫，都可能因为车型变化而需要重新设计。

对 Dorman 来说，速度很重要，但可靠性更重要。

因为这些部件最终会被装到真实车辆上，要面对发动机舱高温、震动、油液、冷却液和长期使用环境，不是“看起来像”就可以。

他们不是简单复制原厂件

过去，开发一个新部件，往往要经历很长流程。

团队需要找到原厂部件，测量、扫描、建模，再进行逆向工程。有些时候，为了完整了解车辆系统，他们甚至会购买整辆车来做分析。

拿到原厂件后，Dorman 会把部件送到计量实验室，通过非接触式激光扫描或接触式探头获取高精度数据。

随后，工程团队再使用 SolidWorks 进行数字重建和设计修改。

但 Dorman 的目标并不只是“做一个替代品”。

在 OE FIX™ 产品系列中，他们会分析原厂部件为什么会失效，并尝试改进原始设计。可能是更换材料，也可能是改变结构。

比如，某个发动机组件被大量车主反馈容易故障。原厂件由塑料制成，长期处在发动机高温环境下，可能出现开裂。

Dorman 团队分析后，决定使用铸造铝重新设计这个部件。

但换材料并不是把塑料件原样改成金属件这么简单。

新的设计要适合压铸工艺，还要保证装配位置、结构强度和功能表现都没有问题。每一次结构调整，都需要做样件验证。

如果完全依赖传统方式，很多时候只能寄希望于第一次设计就足够准确。否则，改一轮就可能等上数周，甚至数月。

3D打印先解决“等”的问题

Dorman 的增材制造主管 Chris Allebach 和机械设计团队经理 Eric Tryson，后来把 Formlabs 的 Form 2、Form 3、Form 3L 等 SLA 3D打印机，以及多台 FDM 打印机纳入了日常工作。

他们主要用这些设备做两件事：

一是快速制作新部件原型。

二是为验证测试制作定制夹具、量规和固定装置。

这不是为了展示新技术，而是很实在地解决开发里的卡点。

Tryson 提到，有了3D打印后，设计迭代可以在数小时内完成，有时一天能推进两个版本。

对于产品开发来说，这种节奏差别非常大。

以前一个设计改错了，可能要等几周才能看到下一版。现在，当天修改、当天打印、很快就能拿到实物验证。

测试夹具，反而是最容易拖慢进度的地方

很多人提到3D打印，第一反应是“打样件”。

但在 Dorman 的实际工作中，3D打印的另一个重要用途，是制作测试夹具和固定装置。

汽车零部件形状各异，即使两个部件都要做流体测试，因为几何结构不同，固定方式也不一样。

也就是说，很多测试夹具本身就是定制化的，没法批量采购。

在引入3D打印之前，Dorman 往往需要把夹具设计好，再交给外部机加工厂制作。

这个过程通常要五到六周，成本也会明显上升。

Allebach 提到，某些固定装置或量规如果用传统机加工，成本可能增加5到10倍，而且设计还会受加工方式限制。

现在，他们可以在制作产品原型的同时，把测试夹具和量规也打印出来。

等最终设计确定时，配套的验证工具也基本准备好了。

这样一来，产品开发就不容易被外部加工周期卡住。

一个软管测试，也能省下不少麻烦

加压软管测试就是一个典型例子。

测试时需要两个固定装置：

一个用来封闭软管一端，并注入流体，测试承压极限。

另一个用来模拟真实车辆中的匹配结构，比如散热器接口。

如果按传统方式，团队可能要购买完整散热器，或者加工一套复杂夹具。

但通过3D打印，他们只需要把与软管配合的那一小部分结构打印出来，就可以完成测试。

这样既节省空间，也节省成本。

如果夹具损坏，再打印一个也很快。

通止规也开始用3D打印制作

在尺寸检测方面，Dorman 也逐渐开始信任3D打印。

产品正式投放市场前，他们需要判断零件尺寸是否在允许范围内，这就要用到通止规。

有些场景对公差要求很严，例如直径需要达到 ±0.05mm。

一开始，Allebach 也不确定3D打印能不能胜任这种精度要求。

但他们使用 Form 3+ 和 Form 3L 后，成功打印出了直径公差为0.025mm的通止规。

这个结果让团队意识到，SLA 3D打印并不只是外观模型工具，在一些检测场景里也能承担实际工作。

定制密封垫：从2周缩短到3小时

另一个很有代表性的应用，是定制密封垫。

做压力测试时，团队经常需要密封特定端口或表面。但很多部件没有现成的匹配几何形状，传统做法是先测量，再制作金属模具，然后用模具从硅胶板上切割密封垫。

Allebach 形容这个过程有点像“用模具切饼干”。

材料利用率不高，时间也不短。

后来，他们开始用 Formlabs 的 Silicone 40A Resin 直接打印定制密封垫。

根据案例资料，用机械加工金属模具切割硅胶板，每组密封垫大约需要2周，成本约250美元。

而使用 Silicone 40A Resin 进行SLA 3D打印，每组约3小时，成本约12美元。

这个差距非常直观。

不替代传统制造，但补上关键环节

当然，Dorman 并不是要用3D打印替代所有传统制造。

需要大批量生产的最终零件，依然会进入注塑、压铸、机加工等传统流程。

但在设计验证、夹具制造、小批量测试、密封件制作和展示样件阶段，3D打印可以显著减少等待时间，也让工程师更容易尝试新的结构。

从投资回报来看，Dorman 团队也算得很清楚。

Tryson 表示，当初选择 Form 2，是看中表面质量和尺寸精度。对他们来说，这台设备大约两个月就收回了成本。

后来他们评估其他 Formlabs 打印机时，也发现多数设备不需要几年时间，往往几个月内就能体现回报。

这也是为什么他们逐渐扩展到 Form 3L 等大幅面设备。

Form 3L 每天运行10到12小时，有时还会连夜工作。对于需要频繁开发新部件的团队来说，机器不是摆设，而是真正进入了日常流程。

写在最后

汽车行业正在变化。

新车型越来越多，电动化趋势也让零部件材料、结构和制造方式发生变化。售后市场要跟上这种变化，不能只靠过去那套慢节奏开发方式。

Dorman 的案例说明了一件事：

3D打印在制造业里的价值，不一定体现在“直接打印最终产品”上。

更多时候，它真正解决的是中间环节的效率问题。

设计师可以更快看到实物，工程师可以更快验证装配，测试团队可以更快拿到夹具，质量团队可以更快完成检测。

每个环节省下来的几天、几周，累积起来，就是产品上市速度和成本控制的差距。

对汽车售后部件这样一个品类复杂、需求分散、更新频繁的行业来说，这种改变尤其明显。

3D打印不是万能工具。

但在 Dorman 这样的企业里，它已经不再是实验室里的新鲜设备，而是工程团队每天都会用到的工作方式。

真实的制造升级，很多时候并不轰轰烈烈，而是从少等几周、少花一笔加工费、少返工一次开始。