汽车行业在发展的过程中，面临着各种各样的技术问题，随着“双碳”等战略的提出，在保证汽车的安全性能之外，节能、环保也成为了汽车产业发展中最不可忽视的问题之一，汽车轻量化是节约能源和降低汽车排放量的重要方法和途径。使用轻质金属和合金以及工业化材料代替传统钢化材料，同时使用更加先进的3D打印技术以及激光切割更工艺，使得汽车在向着轻量化不断进化，同时，解决在汽车轻量化过程中的痛点问题也成为了汽车行业需要努力的方向之一。

痛点一：铝合金焊接难点大，对焊接材料要求高

铝合金由于重量轻，强度高，耐腐蚀性好，无磁性，成型好及低温性能号等特点背光方应用于焊接结构中，随之而来的，就是要求严苛的焊接难点。

铝合金焊接有几大难点:①铝合金焊接接头软化严重，强度系数低;②铝合金表面易产生难熔的氧化膜；③铝合金焊接容易产生气孔；④铝合金焊接易产生热裂纹；⑤线膨胀系数大，易产生焊接变形；⑥铝合金热导率大(约为钢的4倍)，相同焊接速度下，热输入要比焊接钢材大2~4倍。这些焊接难点都在对焊接材料向高强、高韧、低硫磷及节能环保方向不断施压。

相应的就要采取措施，做到表面预处理，减少光斑尺寸，改变焊接结构；调整激光功率波形，减少气孔不稳定塌陷，调整脉冲波形，控制热输入；在焊接时加入低沸点合金元素，形成小孔，提高焊接牢固性等等。新兴技术的不断形成改善了焊接过程的稳定性，提高焊缝质量，最终达到想要的效果。

痛点二：3D打印材料难匹配，与汽车行业契合度仍有局限

汽车制造是人类大规模工业化、标准化、自动化的标杆性行业之一，从广泛应用的角度看，目前3D打印增材技术与该行业的契合仍有局限：诸如如何导入基于增材的设计和制造理念、如何发挥增材的定制化一体化等优势以降低成本和提升单位产能、增材的材料如何满足长期的功能性要求、如何将增材工艺流程作为自动化的一个环节引入到现有的条线之中等等。 因此，未来的增材制造技术，尤其是可以在汽车制造中深入拓展的增材技术，一定会在某些角度突破上述瓶颈从而开创行业应用的新局面。可能是新的功能性材料、可能是人工智能支持的新型算法和自动化设计、可能是增减材复合的新技术、可能是在增材全流程实现工业自动化的新平台等等。

如3DSystems提供的与增材相关的软硬件解决方案，包括逆向工程、基于增材的创新设计、不同种类的增材技术、面向多元化功能要求的增材材料等等，都致力于解决3D打印增材制造

痛点三：激光切割效果不良，需突破关键共性技术

在汽车行业中，激光切割加工用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有激光切割的精度高，切割速度快的特点，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，且切口平滑，加工成本低，激光切割设备在汽车行业中的应用也在逐渐替代传统金属切割工艺。

随着激光切割技术应用的迅速普及，市场空间不断拓宽。我国数控激光切割技术装备的发展重点主要应关注以下领域：开发高速高精数控激光切割设备；开发高精度三维激光切割设备；开发大幅面厚板激光切割设备；开发特种行业专用激光切割设备。

因此，数控激光切割需突破的关键共性技术主要包括以下几个方面：1.激光切割机机械结构设计与驱动技术；2.激光切割机数控技术；3.高功率激光光束传输聚焦技术激光切割专有技术；4.激光切割专用CAD/CAM软件系统；5.厚板的高功率激光切割头设计制造；6.激光切割工艺研究等

数控激光切割设备在国内外市场有着极其广泛的市场需求。我国在数控激光切割技术和装备方面与国外有一定差距，但近几年来发展迅速，今后发展方向应该在高速高精激光切割、大幅面激光切割、三维激光切割、特种材料激光切割等领域进行关键共性技术研究开发，形成产业化，从而满足满足汽车工业的立体工件切割等的需要。

痛点四：自动化需求增长，高精数控机床难普及

汽车行业是机床行业最主要的市场，汽车的发动机、变速箱、轮毂单元、转向系统、车桥、高压油泵驱动、轴承等关键零部件的加工，都离不开高精度、高效、稳定性好的数控机床，而且需求量非常巨大。汽车市场对“高精尖”机床设备的需求持续提高。数控化可以提高机床的自动化程度、生产效率、稳定性，并提高产品一致性，使得数控机床在性能上较传统机床有明显优势，数控化是机床行业发展的大趋势。但我国机床行业仍以中低端产品为主，单台机床价值量较低，中高端设备依靠进口。

目前，汽车行业车型更新加快，对零部件的需求变动加快，也对零部件供应效率提出了更高要求，从而对机床产品适应不同加工需求的能力及工作效率提出了更高要求。同时，随着消费升级，汽车需求档次结构有所提升，从而对机床产品的精密程度需求有所提升。因此未来我国机床行业数控化率需要稳步提升，向大型化、高档化、成套系统化、智能化、个性化方向发展。机床关键部件国产化，提高高精机床的市场占有率，加大对机床关键零部件的研发，最终实现高精的普及。

随着双碳政策的提出和实施，汽车轻量化已经成为了汽车行业的发展要求之一，解决汽车轻量化过程中由于新技术和新的市场需求所产生的痛点及难题，是现在汽车行业仍在努力的方向。

（刘旷怡）