3D打印技術在汽車維修中的應用分析

史祥斌

（河南工業技師學院,河南 鄭州 450007）

隨著3D打印技術的優化和成熟，其在汽車維修領域中的應用將日趨廣泛。希望學術界其他專家持續關注3D打印技術發展，深入剖析其特色及優勢，并結合汽車維修現狀，有針對性地提出更多3D打印技術應用建議，借此改善汽車維修環境，從而促進汽車行業整體可持續發展，使之為大眾提供更加優質、高效的服務。而汽車維修企業則需要注重3D打印技術應用實踐，有效解決工作中的難題。

一、3D打印技術概述

區別于傳統模具加工技術，3D打印技術以3D數字模型文件為基礎，是一種運用可黏合材料，通過逐層打印的方式快速形成物體的技術。目前，3D打印技術主要包括DP、FDM、SLA以及SLS等主流技術，可按照原材料與固態成型方法的差異進行區分。在使用的過程中，首先要建立數學模型，再通過相應軟件將模型進行離散，進而得到每個截面的輪廓線形狀，最后利用3D分層打印完成堆積操作。在汽車維修領域中，要根據材料及生產要求不同來擇定3D成型原理。相比于傳統加工線，3D打印技術對操作環境沒有特殊要求，而且它在降低成本、減少消耗方面也具有顯著優勢。此外，3D打印技術的應用，還在一定程度上簡化了生產制造煩瑣度。尤其是在創新經濟時代，人們對個性化的追求越來越高。從這個層次而言，3D打印技術的發展與應用，滿足了人們追求個性化的心理。未來，3D打印技術在汽車維修領域中的應用，將引領新的潮流。

二、3D打印技術的應用現狀和優勢分析

3D打印技術已經被廣泛的應用于各個領域，應用占比如下：在消費電子領域，占比為20.3%；在汽車領域，占比為19.5%；在醫療領域，占比為15.1%；在航空航天領域，占比為10.91%；在工業及商用機器領域，占比為10.8%；在科研用途領域，占比為7.91%；在政府/軍事領域，占比為6.31%；在建筑/地理信息領域中，占比為4%；其他領域5.17%。在汽車制造和維修領域中，應用3D打印技術，能夠實現汽車零部件輕量化設計，簡化零部件生產流程，減少生產成本。除此之外，還能夠優化零部件生產工具，降低汽車維修成本，同時降低庫存成本。以A汽車企業為例，在2016年，該工廠每年就節省16萬美元，使用FDM桌面3D打印機將典型的生產成本降低了90%以上，并減少了95%的工具開發時間。總的來說，在汽車維修中，應用3D打印技術，能夠提高零部件制造的效率。在實際應用中，3D打印技術不需要模具或者其他加工方法，具有低成本和高效率的優勢，在開發周期上，能夠縮短35%-40%；成本方面能夠降低20%-25%，有效的提高了零部件生產的效率，降低了生產成本。

三、3D打印技術在汽車維修中的應用

（一）3D打印技術在汽車維修領域的應用前景

隨著經濟全球化的發展與世界技術的飛速進步，在世界上許多國家都引進3D打印技術，該技術也在應用中飛速完善并發展著，但是在汽車行業中，3D打印技術還沒有及時地進入這個市場。而在地大物博并且消費市場前景廣闊的中國，這項技術便成了炙手可熱的技術，伴隨熱度而來不可忽視的是激烈的競爭仍然存在于這個行業。在發展領域方面，3D打印技術會給汽車行業帶來不可估計的價值，其技術革新性將會給汽車行業帶來一個全新的發展局面，在汽車制造業里，3D打印技術有很大的優勢，首先，該技術可以促進精準生產，運用于許多零件制造中；其次該技術可以在成本方面縮減好多使得該企業生產成本大幅降低，該技術以別具一格的創新性進入了人們的生活，帶來了新一輪的技術革新，也推動著人們生活朝向更高質量發展。

（二）3D打印技術在汽車零部件制造中的應用

在汽車零部件制造中，隨著技術的發展，汽車零部件的種類越來越多，形狀結構也越來越復雜，導致汽車零部件的開發需要較長時間的研究與測試，零部件模具制造也同樣需要一個較長的周期。3D打印技術憑借其能直接從計算機圖形數據中生成各種形狀的產品的優點，以其無需模具和其他加工過程的簡單生產方式和相對低成本、高效率的特點，可在開發周期上縮短35%-40%，可使成本降低20%-25%，極大地提高了生產效率，實現了低成本生產。

（三）3D打印技術在汽車零部件維修中的應用

3D打印技術在汽車維修行業的一個較為突出的優勢就是對零部件的定制，其流程如下。對零部件生產加工數據和三維數字模型文件進行保留，有需要時直接對其進行使用。通過3D打印機和電腦進行連接之后，就可以打印這些零部件了，然后將其投入使用。除此之外，如果加工出來的零部件不合適或者需要進行修改，那么只需要對參數進行調整，然后就可以進行修改并使用了。

四、3D打印技術在汽車行業應用前景展望

隨著智能制造、控制技術、材料技術、信息技術等不斷發展和提升，3D打印技術也將會被推向一個更加廣闊的研究平臺。對3D打印技術在汽車行業中的研究，會逐步向智能化、便捷化、通用化、個性化定制等多角度進行：第一，探索在汽車行業中，3D打印技術得以更好應用的新方法和更加合理的流程，為3D打印技術在中國未來汽車業的快速發展提供新思路；第二，探索3D打印技術與其他設計概念（如有機設計、仿生設計、生成設計、體驗設計及交互設計等）多學科交叉、跨界應用的可能性。

結束語：

近些年，隨著我國經濟的迅猛發展及科學技術水平的不斷提升，與此同時，對日常生活的標準也不斷提高，人們越來越需要更加精致的生活。3D打印技術就進入了廣大汽車企業的視線中，通過3D打印技術進行個性化維修是未來的一大趨勢，由此可見，3D打印技術對汽車維修的領域有著舉足輕重的作用。