論3D打印技術(shù)在汽車制造與維修領(lǐng)域的應(yīng)用

王 晨

(沈陽工學(xué)院，遼寧 撫順 113122)

1 3D打印技術(shù)簡介

3D打印技術(shù)是在計算機數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。不同的打印材料所使用的打印控制程序不同。但其基本原理還是“分層制造，逐層增加”。例如：熱塑性塑料采用熔融沉積式打印方式，金屬粉末、陶瓷粉末采用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)，樹脂材料采用光聚合技術(shù)。此外3D打印技術(shù)能夠在無需任何模具、加工刀具、工裝夾具的前提下，通過對應(yīng)的切片軟件直接識別其三維模型文件，可設(shè)置支撐形式、規(guī)劃打印路徑、調(diào)節(jié)打印速度、預(yù)覽打印時間等。3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，容錯率低，保障了產(chǎn)品的加工精度，而且對于生產(chǎn)制造的環(huán)境沒有要求，打印制作的成本很低。由于其采用增材的制造方式，能夠極大地降低材料的損耗。

3D打印技術(shù)在汽車制造和維修領(lǐng)域需要根據(jù)零件使用性能以及生產(chǎn)要求來選擇相應(yīng)的打印方式。3D打印技術(shù)能夠有效地簡化零件加工制作流程，能夠在一定程度上減少汽車制造維修過程中的繁瑣流程。隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，它能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的個性化需求。

2 3D打印技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

2.1 制造汽車模具

人們看到汽車，首先呈現(xiàn)在眼前的就是汽車的車身。車身是一輛汽車標(biāo)志性的總成。車身代表了一款汽車的形象特征，汽車模具是制造車身的基礎(chǔ)。隨著人們的個性化需求日益增加，以傳統(tǒng)加工手段生產(chǎn)車身模具比較困難。傳統(tǒng)的車、銑刨、磨等生產(chǎn)制造方式已無法適應(yīng)如今的高精度的加工，如：汽車噴油嘴、節(jié)氣門等復(fù)雜型腔類零件的模具。而且在制造其他模具時也要耗費很長的生產(chǎn)周期。如今，利用3D打印技術(shù)能夠高效、高質(zhì)量地對復(fù)雜類汽車型腔零件直接進行打印，極大地減少材料的浪費以節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短加工時間，實現(xiàn)成本、工期的雙重提升。

2.2 制造汽車零部件

一款新車型的研發(fā)制作需要大量的零件樣件進行試驗，傳統(tǒng)加工方式費時、費料。利用3D打印技術(shù)制造試驗用汽車零部件不僅能夠有效地節(jié)約研發(fā)成本，還能夠縮短研發(fā)周期、提高研發(fā)效率。利用3D打印技術(shù)處理特殊的金屬零部件，可以選擇各種復(fù)合打印材料以滿足使用需求，簡化加工過程，快速地驗證設(shè)計的合理性，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計差錯進而提高研發(fā)效率。

3 3D打印技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用

3.1 解決復(fù)雜配件的加工

隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁⒉豢缮俚慕煌üぞ?。由于汽車的巨大保有量造成汽車維修工作的大眾化，汽車維修企業(yè)生存的基礎(chǔ)在于能夠快速精準(zhǔn)地排除車輛故障。我國很多的消費者出于對汽車的駕駛感、安全性能等方面的考慮，有很多用戶會選擇較為高檔的進口車型，但是由于國內(nèi)的汽車配件限制，在進行車輛維修時難以找到完全匹配的零件，同時進口渠道又較為繁瑣，嚴(yán)重影響了維修效率，對汽車維修企業(yè)造成很大的困難。所以通過采用逆向三維掃描技術(shù)與3D打印技術(shù)結(jié)合的方式能夠快速準(zhǔn)確地得到其零件的模型，為用戶提供便捷的服務(wù)。

3.2 汽修工具的打印

當(dāng)前汽車的品牌型號繁多，為了滿足車輛維修的多元化需求，汽車維修服務(wù)必須要具備滿足客戶定制化要求的能力，由于不同的車型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，在對其進行維修的過程中會遇到工具使用不便的情況，這時可利用逆向三維掃描技術(shù)對車輛內(nèi)部進行掃描，通過電腦讀取其操作空間，設(shè)計其專用操作工具，并通過3D打印技術(shù)快速完成工具的制作，極大地縮短維修周期。

4 結(jié)語

我國各個汽車企業(yè)已經(jīng)進入了飛速發(fā)展的新時代，各款車型也在快速的更新?lián)Q代中，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展成熟、新型打印材料的研發(fā)將會極大地推進汽車產(chǎn)品的更新?lián)Q代。在3D打印技術(shù)的推動下，汽車行業(yè)將會向著多元定制化、智能化、便捷化的方向不斷邁進。