丰田工业引领3D打印创新：从原型走向量产

在丰田工业株式会社日本研发管理中心，工程师刻意为每个应用选择最适合制造方法，而非仅因新机器存在就采用。这反映了公司健康内部竞争文化，及一线员工应自主选择使用设备的信念。

丰田工业起家织布机，今处理多元研发项目并生产汽车线关键部件：压缩机、发动机、DC-DC变换器、车载电池、充电逆变器。

我们与自2019年起领导增材制造（AM）战略的组长大岩博之对话，探讨公司如何演进3D打印方法。

大岩解释丰田集团非单一实体；各子公司独立运营，需重叠零件时内部竞争决定最终被丰田汽车采用的设计。

汽车领域，丰田工业制造发动机、空调压缩机、DC-DC变换器、车载电池、将车辆电压转100V供家用插座的充电逆变器。亦供叉车、纺织机械等工业车辆。

丰田工业汽车领域产品（图片由丰田工业株式会社提供）

丰田工业工业机械领域产品（图片由丰田工业株式会社提供）

2019年大岩入职研发管理中心时，唯一3D打印技术是用于大尺寸彩色原型的喷墨打印机。虽输出质量高，喷墨不适合终用件，推动向更通用AM方案转型。

大岩与制造主管调查独立使用熔积建模（FDM）打印机的部门负责人，组建"3D打印机联络小组"协调公司级采用超越原型阶段。

全球量产3D打印机调研确立光固化（SLA）与选择性激光烧结（SLS）为最有前景技术。

丰田采购Formlabs Form 3与第二台SLA打印机，让团队测试两者并选最佳适配。

不同部门为特定工作选打印机与材料，共享经验。集体偏好落在Form 3。

大岩归因于材料通用性：另一打印机工业树脂发布后不久即停产，Form 3支持广泛树脂，满足多元应用需求。

新一代SLA打印机Form 4以记录级速度上市，丰田与原田车辆设计合作采用，响应一线需求。

同理念指导Fuse系列SLS打印机采用。虽因粉末残留与表面光洁度顾虑初犹豫，大岩在Owl Craft的Shinya Takei演示成功终用件与Fuse Blast自动化后处理方案后被说服。

Fuse系列投产后，跨环境、公关、设计等部门请求激增。

亮点案例为含复杂线圈绕线几何的电机评估组件。SLA可成型形状，但SLS提供所需机械强度且免支撑结构，实现更高精度。

无支撑材料与SLS可达精细细节赢得复购与用户高度评价。

为庆丰田百年，用PA12尼龙粉末为新总部大厅打印受自动织布机梭灵感的轻量耐热灯具。

Fuse系列精度与细节、PA12流行度，也产出令人印象深刻的精致初代叉车杠杆组件。

当前请求组合：约30%治具、60%原型（其中40%功能评估、20%配合测试）。

大岩终极野心是将增材制造规模化至量产级别。

3D打印室具高天花板、空气净化器、专用除粉设备如Fuse Sift，保障安全高效工作流。

中期计划含采购Jet Fusion等大幅面粉末床熔融机，但策略是先精通小型Fuse系列再规模化。

虽AM显著进步，大岩承认量产仍为日本制造现场广泛采用前的最后障碍。尽管如此，他承诺年年进步。

大岩亦担任2026年上海WorldSkills大赛日本AM团队指导员，彰显其领域领导力。

丰田内部竞争文化与赋予一线员工设备自主权原则，加速了公司AM推广，以研发管理中心Formlabs打印机成功部署为例。

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