论3D打印技术在汽车制造与维修领域的应用

王 晨

(沈阳工学院，辽宁 抚顺 113122)

1 3D打印技术简介

3D打印技术是在计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上发展起来的。不同的打印材料所使用的打印控制程序不同。但其基本原理还是“分层制造，逐层增加”。例如：热塑性塑料采用熔融沉积式打印方式，金属粉末、陶瓷粉末采用选择性激光烧结技术，树脂材料采用光聚合技术。此外3D打印技术能够在无需任何模具、加工刀具、工装夹具的前提下，通过对应的切片软件直接识别其三维模型文件，可设置支撑形式、规划打印路径、调节打印速度、预览打印时间等。3D打印技术与传统的生产方式相比，容错率低，保障了产品的加工精度，而且对于生产制造的环境没有要求，打印制作的成本很低。由于其采用增材的制造方式，能够极大地降低材料的损耗。

3D打印技术在汽车制造和维修领域需要根据零件使用性能以及生产要求来选择相应的打印方式。3D打印技术能够有效地简化零件加工制作流程，能够在一定程度上减少汽车制造维修过程中的繁琐流程。随着3D打印技术的不断发展与普及，它能够满足人们日益增长的个性化需求。

2 3D打印技术在汽车制造中的应用

2.1 制造汽车模具

人们看到汽车，首先呈现在眼前的就是汽车的车身。车身是一辆汽车标志性的总成。车身代表了一款汽车的形象特征，汽车模具是制造车身的基础。随着人们的个性化需求日益增加，以传统加工手段生产车身模具比较困难。传统的车、铣刨、磨等生产制造方式已无法适应如今的高精度的加工，如：汽车喷油嘴、节气门等复杂型腔类零件的模具。而且在制造其他模具时也要耗费很长的生产周期。如今，利用3D打印技术能够高效、高质量地对复杂类汽车型腔零件直接进行打印，极大地减少材料的浪费以节约生产成本，缩短加工时间，实现成本、工期的双重提升。

2.2 制造汽车零部件

一款新车型的研发制作需要大量的零件样件进行试验，传统加工方式费时、费料。利用3D打印技术制造试验用汽车零部件不仅能够有效地节约研发成本，还能够缩短研发周期、提高研发效率。利用3D打印技术处理特殊的金属零部件，可以选择各种复合打印材料以满足使用需求，简化加工过程，快速地验证设计的合理性，及时发现设计差错进而提高研发效率。

3 3D打印技术在汽车维修中的应用

3.1 解决复杂配件的加工

随着我国经济的不断增长，汽车已经成为人们日常生活中并不可少的交通工具。由于汽车的巨大保有量造成汽车维修工作的大众化，汽车维修企业生存的基础在于能够快速精准地排除车辆故障。我国很多的消费者出于对汽车的驾驶感、安全性能等方面的考虑，有很多用户会选择较为高档的进口车型，但是由于国内的汽车配件限制，在进行车辆维修时难以找到完全匹配的零件，同时进口渠道又较为繁琐，严重影响了维修效率，对汽车维修企业造成很大的困难。所以通过采用逆向三维扫描技术与3D打印技术结合的方式能够快速准确地得到其零件的模型，为用户提供便捷的服务。

3.2 汽修工具的打印

当前汽车的品牌型号繁多，为了满足车辆维修的多元化需求，汽车维修服务必须要具备满足客户定制化要求的能力，由于不同的车型的内部结构不尽相同，在对其进行维修的过程中会遇到工具使用不便的情况，这时可利用逆向三维扫描技术对车辆内部进行扫描，通过电脑读取其操作空间，设计其专用操作工具，并通过3D打印技术快速完成工具的制作，极大地缩短维修周期。

4 结语

我国各个汽车企业已经进入了飞速发展的新时代，各款车型也在快速的更新换代中，随着3D打印技术的不断发展成熟、新型打印材料的研发将会极大地推进汽车产品的更新换代。在3D打印技术的推动下，汽车行业将会向着多元定制化、智能化、便捷化的方向不断迈进。