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    3D打印技术在汽车制造与维修领域应用研究.doc

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    3D打印技术在汽车制造与维修领域应用研究.doc

    3D 打 印 技术 在 汽 车 制造 与 维 修 领域 应 用 研究 曾吉庆 辽 阳 职业 技 术学 院 摘 要 随着我国汽车保有量的不断增加, 汽车维修行业的发展也迎来了难得的发展契 机。 国内汽车维修行业在市场环境下的竞争日益激烈, 企业为了谋求进一步的发 展, 需要综合采取技术革新、 控制生产成本、 提升服务实效等方面的手段, 为企 业的健康快速发展奠定良好的基础 。随着3D 打印技术的不断成熟, 该技术在汽 车维修领域中得到了越来越广泛的应用, 进而形成了一轮新技术变革。本文对 3D 打印技术的有关原理、技术应用特点以及在汽车制造与维修领域的具体应用 方法进行了详细的介绍。 关键词 应用研究; 维修领域; 汽车制造3D 打印技术; 0 引言 随着我国汽车保有量的不断增加, 汽车制造产业 也得到了快速的发展, 如何将 新型的工艺与技术应用于汽车制造与维修中已经成为相关企业十分重要的研究 课题之一。对于汽车维修企业来说, 谋求长远发展的关键就在于为用户提供高 效、 快速的服务。 另外, 在我国城乡居民生活质量不断提升的大背景下, 消费者 对于汽车产品的舒适性与安全性也提出了越来越高的要求, 在经济条件允许的 情况下也尽可能选择进口高端车型, 然而这种汽车产品的购买方式对于后期的 维护也造成了一定程度的不便利性。 国外高端进口车维修价格昂贵、 维修时间长。 对于我国的汽车维修业的服务质量也提出了很高的要求。 为了满足消 费者的服务 需求, 汽车维修企业需要进一步引入先进的技术手段, 强化服务质量, 解决高 端进口车在维修方面长期存在的困难。 1 3D 打印技术概述 在对汽车进行研发和制造的过程中需要制作数量庞大的零部运样件, 要制作这 些零部样件往往需要较长的制作周期。 然而为了在市场竞争中脱颖而出, 汽车企 业致力于不断缩短汽车的开发周期, 为了实现这一目的, 可以积极应用 3D 打印技术。 使用3D 打印技术来制造汽车零部件, 能够节约20的成本, 缩短 40的开 发周期。 可以使用金属激光烧结三维打印技术, 对金属样件进行打印, 选择钴铬 钼合金、 钛合金、 铝合 金、 不锈钢等作为 3D 打印的原材料, 简化了加工过程, 同 时具有高效率、低成本的特点。 与以往所采用的模具加工技术不同, 3D 打印技术的应用基于 3D 数字模型, 通过 可黏合材料结合逐层打印技术形成物体, 该技术的实现主要通过 SLS 、SLA、FDM 以及DP 等主流手段, 能够根据固态成型与原材料的差异进行区分。在具体的应 用环节中, 需要事先组建一个专门的数学模型, 通过软件工程技术对模型进行 离散处理, 产生所有不同截面的轮廓线, 以 3D 分层打印的方式进行最终的堆积 处理。 在汽车维修过程中, 需要依照不同的生产要求与材料性质有针对性地制定 3D 成型方案。3D 技术的应用场景十分广阔, 不存在对于环境温度、温度、化学 性质的特殊要求, 形成速度快 速, 生成成本低。同时, 应用3D 打印技术能够进 一步对生产制造流程进行简化。 在现代化生产个性化时代, 消费者越来越注重定 制化消费体验, 通过 3D 打印技术能够依照消费者的要求制造各种不同外形特点 的模型。对于汽车维修领域来说, 3D 打印技术是未来一段时间内该行业必然的 发展方向。 2 3D 打印技术在汽 车维修领域中的应用 随着3D 打印技术的不断成熟, 该技术在人们现实生活中的应用也越来越广泛, 在许多生产领域也得到了积极的研究与创新。本文从 3D 打印技术的应用特点出 发, 对汽车维修领域应用 3D 打印技术的具体要求与场景 进行了全面的介绍。 2.1 应用 前景 为了能够进一步满足个性化消费需求, 汽车制造行业不断推出新的车款与高端 车型。然而, 受制于市场、资金等多方面的因素, 4S 店配件的齐全性很多情况 下无法满足要求。 同时, 对于一部分保有量少的复杂高端车型, 模具开发的成本 十分高昂, 零部件供应成本给消费者造成了一定的压力, 规模化生产盈利空间 十分有限。 汽车维修的最大障碍之一就在于汽车零部件的稀缺, 不利于企业服务 质量的提升。 当前我国对于私家车的使用年限尚未作出明确的规定, 在年检通过 的情况下, 一部车辆使用几十年的情况都比 较常见。 然而, 在市场不断推出新车 型的情况下, 维修企业也开始只购入更加普遍的新形式零部件, 对于老车型的 支持力度大幅降低, 这也给老车型的维修造成了比较大的困难。 在汽车维修领域 中应用3D 打印技术能够有效化解这方面的问题。汽车维修厂只需要保存三维数 字模型和生产加工数据就可以直接对 3D 打印设备进行操作, 该技术一方面能够 对汽车维修成本进行有效的控制, 同时也能够解决最新、 最老车型零部件的供应 问题, 市场服务范围进一步扩大, 企业盈利空间也随之得到扩展。 同时, 在汽车 维修环节中需要利用一些比较特殊的工具。部分工 具购买困难、应用范围狭窄, 部分情况下需要维修人员自己制造, 难以保障维修工具的精度, 给汽车维修工 作造成了极大的不便。在 3D 打印技术的支持下, 只要有该零部件的数据参数, 就能够通过设备直接 3D 打印与特殊形状的工具, 精准度也有了更加充分的保障。由此可知, 应用 3D 打印技术既能够提高汽车维修的服务效率, 同时也能够 解决维修成本上的压力。 2.2 零件 打印 从以往的汽车维修工作实践中可知, 汽车维修最主要的操作方式之一应用对零 部件进行更换。一旦存在零部件短缺的现象, 就需要借助3D 打印技术来进行现 场制造。由 于一部分材料由高分子物质所组成, 也只有通过3D 打印技术才能够 满足制造要求。 由于汽车零部件数字模型方面的技术积累普遍掌握在国外先进国 家手中, 出现保护知识产权的角度不可以直接使用。 因此, 部分汽车维修企业开 始通过应用实物扫描技术自主建模, 即采用数字化红外线扫描技术对事物外形 信息以数字化的方式描述出现并在保存于存储设备中, 为三维数字模型技术的 应用奠定良好的基础。 为了能够提高打印的精确性, 在得到扫描结果之后需要事 先修复在细节方面的缺失, 完成切片处理。通常情况下, 数字化扫描包含接触 式、 非接触式两种。 非接 触式扫描包含拍照式扫描和激光三维式扫描两种。 拍照 式扫描主要应用于维修行业, 应用特点在于效率高、 精度高、 寿命高。 比如打印 一款汽车后视镜, 需要事先准备好 ABS 高分子材料, 在出于生产成本考虑的情 况下, 可以适当提升其表面粗糙度。需要注意的是, 通过DMLS 技术所生产的零 件不能够在汽车上进行直接装置, 而是要通过一定的处理后, 达到与传统零件 完全一致的要求才能够投入使用。在汽配件制造中应用 3D 打印技术, 无论对于 个来来说还是对于消费者来说都有着十分重要的意义。 2.3 工具 打印 部分汽车维修工作在形状与尺寸等 方面有着特殊的要求, 将三维数字扫描与 3D 打印技术有机结合起来, 能够有效解决这方面的困难。 比如要制造一个扳手, 操 作人员首先需要通过扫描操得到一个数字模型, 再通过Rro E 完成切片处理。 同 时也要保证轮毂与切片保持一致。 同时也可以通过 3DP 打印技术, 事先找准作业 尺寸通过复合材料完成打印。 在完成打印之后, 操作人员要根据具体的使用需要 对厚度进行适当的调整。打印设备需要采用双摄像头方案, 组成方式为彩色单 色方案, 再对模型数据进行最终的检查与调查, 通过打印设备完成操作。通过 3D 打印技术生产维修工具, 在生产精度上有着无可比拟的优势, 而为了维持这 方面的优势, 需要对 3D 打印技术也具体的设备应用方案进行科学合理的制定, 提高工作实效。作为一种新兴抚技术, 3D 打印技术在应用上具有操作快捷、方 便等方面的特点, 然而对于操作人员的能力水平要求较高。 对于汽车维修企业来 说, 需要进一步加强对维修人员的技术培训, 尤其是要帮助维修人员了解 3D 技 术的作用原理以及对于各项设备的操作方法。 维修人员在日常工程中也需要不断 总结经验, 形成良好的职业道德素养, 强化责任意识。 企业也需要加强行业间的 技术交流与合作, 建立技术研究联 盟与优势资源共享体系, 进而创造更大的社 会价值。 3 结束语 当前我国已经进入到社会经济发展的关键时期, 汽车作为一种现代生活必不可 少的交通工具, 对于人们出行的便利性有着十分重要的意义。 在汽车长期投入使 用的过程中也难免会出现各种各样的故障。 因此, 汽车维修企业需要综合运用各 种先进的新技术与新材料, 充分发挥3D 打印技术的优势, 为消费者提供更加全 面的服务, 为社会的进步与发展贡献力量。 参考文献 [1] 陈晓航, 刘政源.3D 打印在汽车模具领域的应用与发展趋势[J]. 科技广场, 2017 01 169-173. [2] 李新新, 乔晓英.浅谈 3D 打印技术在汽车制造与维修领域应用[J]. 现代工业 经济和信息化, 2016, 6 19 80-81. [3] 周丹.论3D 打印技 术在汽车维修领域中的应用[J].中国市场, 2016 36 61-62. [4] 王宇, 张雷.运用 3D 打印技术下的交通工具设计机会研究[J].工业设计, 2015 06 87-92.

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