論3D打印技術(shù)在汽車維修領(lǐng)域中的應用

魏強

【摘 要】隨著國內(nèi)外市場的競爭日益激烈，汽車行業(yè)的發(fā)展受到了一定限制，因此，為了使汽車行業(yè)更好地適應國內(nèi)外市場發(fā)展，不斷提高汽車行業(yè)的服務質(zhì)量，相關(guān)企業(yè)逐漸將3D打印技術(shù)應用到了汽車維修工作當中。3D打印技術(shù)是現(xiàn)代化制造技術(shù)的典型代表，其生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)質(zhì)量高，在汽車維修領(lǐng)域得到了廣泛應用，大大提高了汽車行業(yè)的服務質(zhì)量和維修工作的整體水平。

【關(guān)鍵詞】3D打印技術(shù)；汽車維修；應用；前景

自3D打印技術(shù)誕生以來，由于其生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高等諸多優(yōu)點，已經(jīng)被人們廣泛應用于各個領(lǐng)域，其中該技術(shù)在汽車維修領(lǐng)域的應用也較為普遍。目前，3D打印技術(shù)在汽車維修領(lǐng)域中的應用還不是特別成熟，在一些細節(jié)工作處理過程中還存在一些問題，因此，相關(guān)工作人員需要對該技術(shù)進行深入研究與分析，進而擴展該技術(shù)的應用范圍，提高汽車維修工作的質(zhì)量。

一、3D打印技術(shù)概述

在對汽車進行研發(fā)和制造的過程中需要制作數(shù)量龐大的零部運樣件，要制作這些零部樣件往往需要較長的制作周期。然而為了在市場競爭中脫穎而出，汽車企業(yè)致力于不斷縮短汽車的開發(fā)周期，為了實現(xiàn)這一目的，可以積極應用3D打印技術(shù)。使用3D打印技術(shù)來制造汽車零部件，能夠節(jié)約20%的成本，縮短40%的開發(fā)周期。可以使用金屬激光燒結(jié)三維打印技術(shù)，對金屬樣件進行打印，選擇鈷鉻鉬合金、鈦合金、鋁合金、不銹鋼等作為3D打印的原材料，簡化了加工過程，同時具有高效率、低成本的特點。

3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的機械模具加工技術(shù)有所區(qū)別，該技術(shù)是在3D數(shù)字模型的基礎(chǔ)上發(fā)展的新型成型技術(shù)，該技術(shù)主要是利用SLS、SLA、FDM以及DP等手段將一些黏合性的原材料進行逐層打印，最終得到相應的產(chǎn)品。在實際應用過程中，工作人員需要事先建立一個數(shù)學模型，之后再利用相應的軟件將該模型進行分離處理，得到該模型不同截面的輪廓，進而利用3D打印技術(shù)完成分層打印、堆積，最終得到產(chǎn)品。3D打印技術(shù)的應用前景較為廣闊，其工作過程幾乎不受外界環(huán)境、溫度、化學性質(zhì)等因素的影響，同時還具有打印速度快、產(chǎn)品成型快、精度高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的個性化時代背景下，消費者越來越注重定制化消費體驗，因此，利用3D打印技術(shù)能夠依照消費者的要求制造各種不同外形特點的產(chǎn)品。對于汽車維修領(lǐng)域來說，3D打印技術(shù)是未來一段時間內(nèi)該行業(yè)的重點研究技術(shù)和發(fā)展方向。

二、3D打印技術(shù)在汽車運用與維修領(lǐng)域的應用

（一）利用3D打印技術(shù)制造汽車復雜型的模具

在汽車行業(yè)發(fā)展的過程中，汽車零件越來越復雜，這就要求提高模具制造的難度。3D打印零件中，零件的外形有時很復雜，造成模具再制造的過程中只能通過拼接和鑲嵌方法進行模具的制造，這很大程度上縮短了模具的使用壽命且降低了模具的精確度，增加了汽車生產(chǎn)的時間。因此，企業(yè)采用3D打印技術(shù)中的SLS選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)來制作汽車復雜的模具，進而提高了模具的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，縮短了汽車生產(chǎn)時間。如：3D打印技術(shù)利用逐層材料累加法進行實體模型的加工，像是制造模型汽車的換擋時就可以使用3D打印技術(shù)中的SLS選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)進行相關(guān)的制造融合。

（二）利用3D打印技術(shù)定制零件

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，我國的汽車4S店和相關(guān)維修店鋪的數(shù)量越來越多，但影響汽車維修效果和維修質(zhì)量的重要因素就是相關(guān)店內(nèi)缺乏一些汽車的零部件，甚至有時會因為汽車的更新?lián)Q代，一些車型的零件已經(jīng)停止生產(chǎn)，這時維修店就必須單獨開模具，制造相關(guān)零件。這些問題使得維修店降低了工作效率，并且加大了維修成本。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展與應用，這些問題都得到了有效解決，儀器車零件制造為例，現(xiàn)代汽車維修人員可以根據(jù)汽車型號和一些零件的生產(chǎn)加工數(shù)據(jù)利用3D打印技術(shù)進行現(xiàn)場制作，省去了單獨開模具的時間和費用。這樣一來，通過對限量汽車、傳統(tǒng)汽車以及新型汽車的零件行進保留、打印，大大提高了汽車維修店的工作效率，同功能是降低了汽車維修工作的成本，縮短了修理時間，進而使客戶更加滿意。

（三）利用3D打印技術(shù)制造維修汽車工具

因為汽車的數(shù)量在不斷的上升，汽車維修的工具的要求也越來越高，為了滿足汽車需要的多種類、多數(shù)量工具，汽車行業(yè)采用了利用3D打印技術(shù)，讓其滿足汽車維修的工具需求。汽車維修店中只需要對相關(guān)工具進行三維的建模切片并利用3D打印設(shè)備根據(jù)工具的整體的參數(shù)進行打印，便可以在短時間內(nèi)制作出汽車維修所需要的工具。如：制造一個維修使用的扳手，先建立一個數(shù)字模型再利用3D打印技術(shù)中的RorE完成切片，使得輪轂和切片一樣，再通過3D打印技術(shù)中的3DP技術(shù)找準工具的具體尺寸利用原材料進行工具的打印，打印完成后維修的相關(guān)人員再根據(jù)扳手標準數(shù)據(jù)進行調(diào)試，進而完成工具的制造。

三、3D打印技術(shù)在汽車運用與維修行業(yè)的應用前景

為了進一步滿足客戶的實際需求和汽車行業(yè)的發(fā)展需求，汽車制造行業(yè)不斷推出各種新的車型。但在新車型開發(fā)過程中，由于受到市場、資金等因素的影響，一些車型的模具開發(fā)成本非常高，因此，無法在汽車開發(fā)過程中進行大量實驗，同時，由于汽車開發(fā)成本比較高，最終汽車的售價也比較高，進而給消費者帶來了一定壓力。汽車維修的最大障礙之一就在于汽車零部件的稀缺，不利于企業(yè)服務質(zhì)量的提升。當前我國對于私家車的使用年限尚未作出明確的規(guī)定，在年檢通過的情況下，一部車輛使用幾十年的情況都比較常見。然而，在市場不斷推出新車型的情況下，維修企業(yè)也開始只購入更加普遍的新形式零部件，對于老車型的支持力度大幅降低，這也給老車型的維修造成了比較大的困難。

在汽車維修領(lǐng)域中應用3D打印技術(shù)能夠有效化解這方面的問題。汽車維修廠只需要保存三維數(shù)字模型和生產(chǎn)加工數(shù)據(jù)就可以直接對3D打印設(shè)備進行操作，該技術(shù)一方面能夠?qū)ζ嚲S修成本進行有效的控制，同時也能夠解決最新、最老車型零部件的供應問題，市場服務范圍進一步擴大，企業(yè)盈利空間也隨之得到擴展。同時，在汽車維修環(huán)節(jié)中需要利用一些比較特殊的工具。部分工具購買困難、應用范圍狹窄，部分情況下需要維修人員自己制造，難以保障維修工具的精度，給汽車維修工作造成了極大的不便。在3D打印技術(shù)的支持下，只要有該零部件的數(shù)據(jù)參數(shù)，就能夠通過設(shè)備直接3D打印與特殊形狀的工具，精準度也有了更加充分的保障。

四、結(jié)語

近年來，我國社會經(jīng)濟和科學技術(shù)不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到了進一步提高，因此，我國的汽車市場發(fā)展形勢非常好。隨著社會中汽車數(shù)量的增多，車輛故障問題在所難免，汽車修理行業(yè)通過采用先進的3D打印技術(shù)快速制作相應的零件進行更換，進而縮短了汽車維修的周期，最終推動我國汽車制造、運用與維修工作的發(fā)展。

【參考文獻】

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

[2]曾慶吉.3D打印技術(shù)在汽車制造與維修領(lǐng)域應用研究[J].內(nèi)燃機與配件，2018（03）：241-242.