輪胎花紋是重要而又復雜多變的加工難點，其加工的精密程度直接影響到輪胎的精度和質量，甚至是輪胎的安全、駕駛的舒適度等等。花紋的結構往往呈現出空間三維扭曲、輪胎花紋具有弧度多、角度多的特點，采用傳統的加工手段難以精準完成，即使采用電火花加工工藝也存在一些難以解決的問題。

始于性能需求破局于制造技術變革

米其林與法孚合作，通過金屬3d打印設備進行米其林輪胎模具的研發與制造，突破了傳統鑄造與機加工技術難以實現的復雜紋理制造。

傳統上，在輪胎花紋的加工過程中，其加工工序高度集中，主要以銑加工為主，但因為加工的角度、轉角等不統一，有些花紋還有薄而高的小筋條或者窄而深的小槽，甚至是表面不規則的坑坑洼洼結構，所以其對刀具的要求比較高。

圖片：輪胎模具加工的幾種工藝

由于子午線輪胎活絡模設計與制造難度體現在模具的工作型面精度不易控制、開模與合模機構的協調及分型面加工要求較高等方面，子午線輪胎活絡模具型腔曲面構造方法對模具的工作型面有較大的影響。另外機加工中刀具路徑規劃算法一旦出現失誤,也會直接影響輪胎的質量。3d打印技術可以完成傳統機加工難以實現的形狀復雜度，更復雜、更好的抓力和穩定性能無疑是高附加值輪胎的搶灘高地。

不僅是精度的問題，由于輪胎模具的很多花紋過深，在刀具的加工過程中，還會發生干涉的現象，這對花紋的設計帶來了不少的限制。而介于輪胎的更新換代周期變得越來越短，這都對設計、機床編程、刀具配置與采購等等帶來了相當大的壓力。

而金屬3D打印很好的解決了刀具干涉的問題，當復雜性與可制造性不再是困擾輪胎模具制造的最大因素的時候，3D打印很好的釋放了輪胎產品設計迭代的便捷性，也催生了新型的輪胎制造能力。

米其林已經感覺到增材制造的潛力，并聲稱唯一的限制是設計師的想象力，通過3D打印技術，米其林設計出獨特的雕塑系列輪胎MICHELINCrossClimate+并通過安全認證，使得米其林的輪胎在市場上更具競爭力。

-- 輪胎產業

輪胎模具對應的是輪胎業，根據產業信息網，世界輪胎行業高度集中度，根據2016年度全球輪胎75強排行榜，銷售額超過百億美元的企業有普利司通、米其林、固特異和大陸 4 家，2015年合計銷售額717.55 億美元，占全球輪胎銷售額 1,601.35 億美元的 44.81%。這些主要廠商具備雄厚的資金實力和研發能力，引領著世界輪胎行業的發展方向。而據調查，大陸也已經開始批量采購德國EOS的金屬3D打印設備用于輪胎模具的開發與制造。

中國輪胎工業發展迅速。在 1950年前，輪胎年產量不足 3 萬條；到 1980 年，輪胎產量已達到 1,146 萬條；2005年，中國輪胎產量達到 2.5 億條，超過美國的 2.28 億條，成為世界第一輪胎生產大國。如今，我國已經成為全球輪胎最大的消耗國，也是最大輪胎生產國和出口國。

然而輪胎這一行業并非是一路高歌猛進的，根據美國《輪胎商業》公布的 2017 年全球前 75 強輪胎企業排行榜，全球輪胎銷售收入從 2013 年出現拐點，2015 年和 2016 年均出現非常大的降低幅度，相比 2013 年下降了超過 300 億美元。這跟最近兩年全球輪胎市場整體形勢比較低迷有關，產能過剩，市場飽和，低價競爭導致所有輪胎企業的銷售額再也無法像之前一樣突飛猛進，整個輪胎市場進入一個銷售整合期。

不過由于安全方面的考量，國外對輪胎的耐磨系數等標準有嚴格的要求，一般車輛行駛一定里程后都要求更換輪胎。2015年輪胎的替換需求增速為2.2%，而新增輪胎的需求增速則為1.0%，替換需求的占比2015年回升至72.8%（2014年為72.6%），為7年來最高。根據產業信息網，隨著中國等新興經濟體汽車增速的下滑，輪胎的更換需求將繼續占據主導地位。

然而，根據產業信息網，由于環保的要求，我國輪胎制造業不容樂觀，目前國內輪胎制造企業 500 余家，主要分布在山東、浙江等地，輪胎行業生產主要集中地多屬于京津冀及周邊“2+26”城市大氣污染防治強化督查區域，加之輪胎行業屬于高污染、高能耗產業，輪胎供給端有望持續收縮。2016 年以來山東、上海等地多家落后產能被關停淘汰，且以全鋼子午胎產能關停居多，加之新增產能受限下，全鋼胎產能增速逐明顯放緩。未來伴隨環保高壓持續，國內輪胎生產企業有望逐步減少，行業集中度將穩步提升。

-- 輪胎模具產業

而無論如何，輪胎的市場發展都直接影響著輪胎模具的發展。雖然是喜憂參半的發展前景，但是輪胎模具的集中度高，技術壁壘高，專家認為這都為3D打印的引入帶來了優勢。具體來說輪胎模具是用于硫化成型各類輪胎的模具。

輪胎模具分類

1：活絡模具，由花紋圈，模套，上下側板組成。活絡模具區分圓錐面導向活絡模具及斜平面導向活絡模具?

2：兩半模具，由上模，下模兩片組成。

2015年全球輪胎模具市場大約有 115-153 億規模，并且每年保持溫和增長。輪胎模具的制造廠商分為專業模具制造企業、輪胎企業自己的模具車間兩大類。由于輪胎模具定制化程度較高，模具生產企業大多規模較小，目前市場上產能最大的模具廠商為中國的豪邁科技、巨輪智能、德國的赫伯特、韓國的世和模具公司等。

中國生產輪胎模具的企業約100家左右，規模以上的約30家左右，主要包括山東豪邁、廣東巨輪、開陽模具、山東大王金泰、山東萬通模具等，其中，產能達到2000套以上的有七家企業。市場領導者為山東豪邁科技和廣東巨輪。其中山東豪邁，廣東巨輪等，不僅僅實現了規模化的生產，頗有邁向國際化的趨勢。