小米刚申请了钛合金3D打印专利,汽车轻量化要变天了?

2026
07/31
05:07:13
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小米在2026年6月申请了一项钛合金3D打印粉末专利,申请人包括小米汽车科技有限公司和安徽中体新材料科技有限公司,专利内容是一种含有Al、V、N和Ti的钛合金粉末材料,经3D打印成型后可获得综合力学性能优异的成型件。


注意,不是手机,是汽车


金属3D打印汽车轻量化


小米汽车为什么要搞金属3D打印的钛合金粉末?答案指向一个最近被反复提及的词——轻量化。7月20日,多款新车型扎堆上市,不约而同地把“轻量化”摆到了C位。全铝底盘、一体化压铸、整车轻量化系数……这些词密集出现在新车的配置表里。


为什么车企突然集体重拾“轻量化叙事”?答案很简单:新能源车越造越重的问题,已经藏不住了。数据显示,2026年1至4月,我国新能源乘用车平均整备质量较2020年增长了27.5%,部分大型新能源SUV甚至超过3吨。增重带来的连锁反应很明显——能耗居高不下、操控性下降、制动距离拉长。而小米的钛合金3D打印专利,恰恰指向了金属3D打印在轻量化上的可能性。


工业3D打印机厂家

来源:新华社



传统工艺很能打,但有些事金属3D打印更擅长


在汽车行业,年产几十万辆的规模化生产中,铸造、锻造、冲压、焊接这些传统工艺依然是绝对的主角。压铸模具虽然前期投入不菲,但摊到几十万件产品上,单件成本可以低到几十块钱;压铸机一开,几十秒就能产出一件,日产量可达数千件。没有它们,汽车不可能走进千家万户。


但是,任何工艺都有它的边界。传统工艺的局限性,主要出现在三个特定场景——而这些恰恰是金属3D打印发挥价值的地方。


一是小批量、高复杂度的零部件。赛车、高性能跑车一年可能只生产几百台,开一套模具的成本摊下来高得离谱。金属3D打印无需开模,直接从数字模型出发,让小批量复杂零件的制造成本大幅下降。


二是开发验证阶段的原型件。设计师需要快速拿到实物做测试验证,如果每次改版都等数月的模具周期,一个项目可能拖上两三年。金属3D打印可以在几天内输出迭代样件。以联泰科技的服务案例来看,通过金属3D打印技术,汽车零部件的交付周期可以从传统的6个月缩短至50天。


三是传统工艺根本做不出来的结构。内部封闭的流道、复杂的点阵填充、拓扑优化后的异形曲面——传统刀具伸不进去,模具抽不出来。而金属3D打印可以逐层构建出任意复杂的三维结构。


金属3D打印能帮汽车减重多少?


以悬架控制臂这类底盘关键零部件为例——传统钢制部件虽然强度达标,但过大的簧下质量严重影响了车辆的操控性与续航里程。当车企尝试用铝合金压铸方案替代时,受限于铸造工艺无法制作复杂的晶格填充结构,减重效果只能到15%左右。而金属3D打印通过拓扑优化加内部点阵结构,减重效果可以大幅提升。联泰科技的案例数据显示,采用轻量化铝合金打印车身结构件、电池承载框架等核心部件,可使关键零件减重20%至30%,有效降低整车自重,显著提升新能源汽车续航里程3%至5%,部分集成方案可达10%。


开发周期上,传统压铸方案从模具开发到首件出炉平均耗时约四个月。而金属3D打印完全省去了模具环节,设计变更只需修改数字模型,就能快速产出新样品。工业3D打印机厂家联泰科技3D打印技术在服务汽车客户时,将原型交付周期从传统的6个月缩短至50天。成本上,在小批量场景下,金属3D打印无需开模,材料利用率很高(粉末回收率超过98%),单件成本大幅低于传统开模方案。


这些能力的背后,离不开成熟的金属3D打印设备支撑。以联泰科技金属3D打印设备Muees430L为例,该系列设备成型尺寸达430×340×330mm,精度可达L<100mm时+0.1mm、L≥100mm时±0.1%×L,Z轴精度达±5μm,搭载高稳定工业级光学系统,配备进口高功率激光器,扫描速度最高可达6m/s,足以稳定应对汽车行业对复杂金属零部件的严苛制造需求。


上海联泰科技金属3D打印机


小米的钛合金3D打印专利,不是孤例。从2025年开始,小米汽车就在持续招聘金属3D打印材料工艺工程师,布局早已开始。金属3D打印不是在跟传统工艺抢饭碗。它们的分工很清晰——传统工艺负责大规模、高效率的量产任务,金属3D打印负责小批量、高复杂度、快迭代的特殊任务。


让合适的工具做合适的事,而金属3D打印正在帮助汽车工程师把那些“想了但做不出来”的设计,一件一件变成现实。小米的专利布局,就是这股趋势的一个注脚。而在这场从“拼重量”转向“拼效率”的产业变革中,联泰科技的金属增材制造方案,在汽车研发环节也具备相应的应用潜力。