在汽車制造與維修領(lǐng)域3D打印技術(shù)的應(yīng)用

徐鳳嬌

摘 要：3D打印技術(shù)可以達(dá)到打印快速成型的效果。該技術(shù)在當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境中迅速發(fā)展起來，在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用，帶動(dòng)新的工業(yè)制造革命，諸如采用3D打印技術(shù)打印鞋、3D打印技術(shù)打印建筑，或者采用3D打印技術(shù)打印汽車零部件等等。在汽車制造和維修領(lǐng)域，三維打印技術(shù)發(fā)揮重要的作用，由于其打印的精度高，而且成型的速度快，使得汽車的制造周期縮短，還可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新，使得企業(yè)產(chǎn)品更有競爭力。當(dāng)汽車生產(chǎn)處于升級(jí)換代的實(shí)驗(yàn)階段，3D打印技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。本論文著重于研究汽車制造與維修領(lǐng)域3D打印技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車制造;維修;3D打印技術(shù);應(yīng)用

0 引言

3D打印技術(shù)是第三次工業(yè)革命的一個(gè)標(biāo)志，該技術(shù)是建立在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上的，即使用材料技術(shù)、控制技術(shù)和智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、三維立體化打印。汽車行業(yè)逐漸發(fā)展起來，處于當(dāng)前數(shù)字信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，機(jī)械設(shè)備和各種電子零部件的設(shè)計(jì)成本和制造成本降低，材料科學(xué)呈現(xiàn)出多樣性發(fā)展趨勢(shì)，主要的目的是滿足個(gè)性化需求[1]。在汽車制造與維修領(lǐng)域中應(yīng)用3D打印技術(shù)，將汽車制造維修的流程簡化，還可以控制好成本。

1 3D打印技術(shù)的基本介紹

3D打印技術(shù)發(fā)展起來，主要應(yīng)用的技術(shù)包括計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、新材料技術(shù)以及精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，將這些技術(shù)集成，就可以實(shí)現(xiàn)立體化的打印效果。3D打印技術(shù)可以做到“分層制造，層層遞增”。比如，在打印熱塑性塑料的時(shí)候，所使用的就是熔融沉積式打印方式，如果是樹脂材料則可以使用光聚合技術(shù)，如果是金屬粉末或者陶瓷粉末則可以使用激光燒結(jié)技術(shù)。3D打印技術(shù)有一個(gè)重要的特點(diǎn)，就是不使用夾具、模具或者刀具等等，使用切片軟件就可以對(duì)模型文件有效識(shí)別，將支撐形式設(shè)置出來，對(duì)打印的路徑予以規(guī)劃，對(duì)打印的速度做出調(diào)整，之后就可以打印時(shí)間預(yù)覽。3D打印技術(shù)有很高的容錯(cuò)率，提高產(chǎn)品加工的精度，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有過高的要求，材料損耗低，所以成本很低[2]。

汽車制造和維修領(lǐng)域中應(yīng)用3D打印技術(shù)，在打印方式的選擇上需要考慮掉零件的性能以及對(duì)生產(chǎn)提出的各種要求。該技術(shù)不僅可以使得零件加工制造的流程簡化，而且汽車制造和維修的過程也得以優(yōu)化。

2 汽車制造工作3D打印技術(shù)的應(yīng)用

2.1 制造各類零件的過程中應(yīng)用3D打印技術(shù)

制造各類零件的過程中應(yīng)用3D打印技術(shù)，可以對(duì)金屬樣品進(jìn)行打印，加工流程得以簡化，綜合成本得到有效控制。應(yīng)用3D打印技術(shù)進(jìn)行汽車零部件的生產(chǎn)，對(duì)于設(shè)計(jì)零件設(shè)計(jì)中所存在的非常細(xì)微的偏差都能夠挖掘出來，對(duì)于零件的工作原理以及可行性快速審核，開發(fā)周期得以縮短[3]。比如，在生產(chǎn)輔助性零件的時(shí)候，包括橡膠、氣缸蓋以及塑料等等，加工的時(shí)候不需要使用模具，也不用采用金屬加工，模具加工得以簡化，無論是人力、物力，還是設(shè)備資源方面的投資都大大減少。如果氣缸運(yùn)行的過程中產(chǎn)生故障，應(yīng)用3D打印技術(shù)就可以在短時(shí)間內(nèi)加工并修復(fù)，零件的使用壽命得以延長。如果氣缸體已經(jīng)嚴(yán)重破損，不能修復(fù)，使用3D打印技術(shù)快速打印，對(duì)庫存?zhèn)浼?yōu)化，資金占用量減少。

2.2 復(fù)雜模具制造的過程中應(yīng)用3D打印技術(shù)

復(fù)雜模具的制造中應(yīng)用三維打印技術(shù)，可以有選擇性地使用激光燒結(jié)技術(shù)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具就能夠直接生產(chǎn)出來，制造的時(shí)間縮短了，而且制造的精度有所提高，模具的使用壽命也會(huì)延長。比如，在實(shí)體模型的加工過程中，可以應(yīng)用3D打印技術(shù)將材料逐層堆疊，立體的模型形成[4]。

2.3 輕量化零件制造的過程中應(yīng)用3D打印技術(shù)

為了響應(yīng)和貫徹綠色發(fā)展理念，在汽車工業(yè)發(fā)展中對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)更高，其中節(jié)能減排成為核心，要求企業(yè)產(chǎn)業(yè)要輕量化運(yùn)營。企業(yè)將汽車的自重降低，汽車的零部件重量就需要降低，在設(shè)計(jì)和制造的時(shí)候就要優(yōu)先選擇用輕量化的原材料。要保證材料選擇的正確性，就需要將3D打印技術(shù)充分利用起來，零件的質(zhì)量符合要求，重量減輕。例如，在制造全尺寸保險(xiǎn)杠的時(shí)候，選擇3D打印機(jī)的時(shí)候可以使用fortus900mc生產(chǎn)型，能夠?qū)⑺枰牧慵焖俅蛴〕鰜恚岣吡慵募庸に俣龋伊慵恼w質(zhì)量輕。質(zhì)量有所保證。

3 汽車維修中3D打印技術(shù)的應(yīng)用

3.1 加工復(fù)雜配件的問題得以解決

汽車是人們的交通工具，隨著汽車數(shù)量的增多，維修工作迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。汽車維修企業(yè)要更好地生存和發(fā)展下去，就需要在短時(shí)間內(nèi)將故障排除。中國消費(fèi)者往往會(huì)優(yōu)先選擇高端進(jìn)口車型，在于駕駛感良好，且具有較高的安全性能。中國的汽車維修中往往遇到無法找到匹配的零部件，這是由于汽車零部件存在局限，而采用進(jìn)口的方式，必然會(huì)對(duì)維修效率造成影響。采用3D打印技術(shù)就能夠?qū)⒘慵哪Ｐ涂焖贉?zhǔn)確地打印出來，制作匹配的零件，從而提高了維修服務(wù)質(zhì)量[5]。

3.2 汽車修理工具的打印

目前，汽車的品牌和型號(hào)很多，要保證汽車維修滿足用戶需求，就需要個(gè)性化方向發(fā)展。汽車的型號(hào)不同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也存在差異，在維修的過程中如果沒有方便使用的工具，就可以3D打印技術(shù)，電腦對(duì)維修工具打印，使得工具的生產(chǎn)快速完成，維修的周期由此縮短。

4 結(jié)束語

通過上面的研究可以明確，中國的汽車企業(yè)發(fā)展速度加快，各種車型更新?lián)Q代的速度加快。3D打印技術(shù)趨于，加之近年來新型印刷材料的研究開發(fā)，各種汽車產(chǎn)品在短時(shí)間內(nèi)容涌現(xiàn)出來。3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域中不斷推廣，推動(dòng)汽車行業(yè)將智能化方向發(fā)展，而且實(shí)現(xiàn)多元定制化。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬忠波.基于3D打印技術(shù)在汽車制造與維修領(lǐng)域的應(yīng)用探究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（06）：231-232.

[2]梁應(yīng)廣，田長留，蘇文瑛等.逆向工程及3D打印技術(shù)的應(yīng)用與精度分析[J].模具工業(yè)，2018，448（06）：22-26.

[3]陳星.試論3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用[J].時(shí)代汽車，2018（07）：31-32.

[4]劉宏南.3D打印技術(shù)在汽車維修領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].知識(shí)文庫，2018（02）：52-53.

[5]焦可如，鑫龍.3D打印技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（04）：168.