3D打印技术在汽车维修中的应用分析

2019-01-14史祥斌

魅力中国 2019年47期

史祥斌

（河南工业技师学院,河南郑州 450007）

随着3D打印技术的优化和成熟，其在汽车维修领域中的应用将日趋广泛。希望学术界其他专家持续关注3D打印技术发展，深入剖析其特色及优势，并结合汽车维修现状，有针对性地提出更多3D打印技术应用建议，借此改善汽车维修环境，从而促进汽车行业整体可持续发展，使之为大众提供更加优质、高效的服务。而汽车维修企业则需要注重3D打印技术应用实践，有效解决工作中的难题。

一、3D打印技术概述

区别于传统模具加工技术，3D打印技术以3D数字模型文件为基础，是一种运用可黏合材料，通过逐层打印的方式快速形成物体的技术。目前，3D打印技术主要包括DP、FDM、SLA以及SLS等主流技术，可按照原材料与固态成型方法的差异进行区分。在使用的过程中，首先要建立数学模型，再通过相应软件将模型进行离散，进而得到每个截面的轮廓线形状，最后利用3D分层打印完成堆积操作。在汽车维修领域中，要根据材料及生产要求不同来择定3D成型原理。相比于传统加工线，3D打印技术对操作环境没有特殊要求，而且它在降低成本、减少消耗方面也具有显著优势。此外，3D打印技术的应用，还在一定程度上简化了生产制造烦琐度。尤其是在创新经济时代，人们对个性化的追求越来越高。从这个层次而言，3D打印技术的发展与应用，满足了人们追求个性化的心理。未来，3D打印技术在汽车维修领域中的应用，将引领新的潮流。

二、3D打印技术的应用现状和优势分析

3D打印技术已经被广泛的应用于各个领域，应用占比如下：在消费电子领域，占比为20.3%；在汽车领域，占比为19.5%；在医疗领域，占比为15.1%；在航空航天领域，占比为10.91%；在工业及商用机器领域，占比为10.8%；在科研用途领域，占比为7.91%；在政府/军事领域，占比为6.31%；在建筑/地理信息领域中，占比为4%；其他领域5.17%。在汽车制造和维修领域中，应用3D打印技术，能够实现汽车零部件轻量化设计，简化零部件生产流程，减少生产成本。除此之外，还能够优化零部件生产工具，降低汽车维修成本，同时降低库存成本。以A汽车企业为例，在2016年，该工厂每年就节省16万美元，使用FDM桌面3D打印机将典型的生产成本降低了90%以上，并减少了95%的工具开发时间。总的来说，在汽车维修中，应用3D打印技术，能够提高零部件制造的效率。在实际应用中，3D打印技术不需要模具或者其他加工方法，具有低成本和高效率的优势，在开发周期上，能够缩短35%-40%；成本方面能够降低20%-25%，有效的提高了零部件生产的效率，降低了生产成本。

三、3D打印技术在汽车维修中的应用

（一）3D打印技术在汽车维修领域的应用前景

随着经济全球化的发展与世界技术的飞速进步，在世界上许多国家都引进3D打印技术，该技术也在应用中飞速完善并发展着，但是在汽车行业中，3D打印技术还没有及时地进入这个市场。而在地大物博并且消费市场前景广阔的中国，这项技术便成了炙手可热的技术，伴随热度而来不可忽视的是激烈的竞争仍然存在于这个行业。在发展领域方面，3D打印技术会给汽车行业带来不可估计的价值，其技术革新性将会给汽车行业带来一个全新的发展局面，在汽车制造业里，3D打印技术有很大的优势，首先，该技术可以促进精准生产，运用于许多零件制造中；其次该技术可以在成本方面缩减好多使得该企业生产成本大幅降低，该技术以别具一格的创新性进入了人们的生活，带来了新一轮的技术革新，也推动着人们生活朝向更高质量发展。

（二）3D打印技术在汽车零部件制造中的应用

在汽车零部件制造中，随着技术的发展，汽车零部件的种类越来越多，形状结构也越来越复杂，导致汽车零部件的开发需要较长时间的研究与测试，零部件模具制造也同样需要一个较长的周期。3D打印技术凭借其能直接从计算机图形数据中生成各种形状的产品的优点，以其无需模具和其他加工过程的简单生产方式和相对低成本、高效率的特点，可在开发周期上缩短35%-40%，可使成本降低20%-25%，极大地提高了生产效率，实现了低成本生产。

（三）3D打印技术在汽车零部件维修中的应用

3D打印技术在汽车维修行业的一个较为突出的优势就是对零部件的定制，其流程如下。对零部件生产加工数据和三维数字模型文件进行保留，有需要时直接对其进行使用。通过3D打印机和电脑进行连接之后，就可以打印这些零部件了，然后将其投入使用。除此之外，如果加工出来的零部件不合适或者需要进行修改，那么只需要对参数进行调整，然后就可以进行修改并使用了。

四、3D打印技术在汽车行业应用前景展望

随着智能制造、控制技术、材料技术、信息技术等不断发展和提升，3D打印技术也将会被推向一个更加广阔的研究平台。对3D打印技术在汽车行业中的研究，会逐步向智能化、便捷化、通用化、个性化定制等多角度进行：第一，探索在汽车行业中，3D打印技术得以更好应用的新方法和更加合理的流程，为3D打印技术在中国未来汽车业的快速发展提供新思路；第二，探索3D打印技术与其他设计概念（如有机设计、仿生设计、生成设计、体验设计及交互设计等）多学科交叉、跨界应用的可能性。