論3D打印技術在汽車制造與維修領域的應用

王 晨

(沈陽工學院，遼寧 撫順 113122)

1 3D打印技術簡介

3D打印技術是在計算機數控技術、精密伺服驅動技術以及新材料技術的基礎上發展起來的。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技術，樹脂材料采用光聚合技術。此外3D打印技術能夠在無需任何模具、加工刀具、工裝夾具的前提下，通過對應的切片軟件直接識別其三維模型文件，可設置支撐形式、規劃打印路徑、調節打印速度、預覽打印時間等。3D打印技術與傳統的生產方式相比，容錯率低，保障了產品的加工精度，而且對于生產制造的環境沒有要求，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打印技術在汽車制造和維修領域需要根據零件使用性能以及生產要求來選擇相應的打印方式。3D打印技術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打印技術的不斷發展與普及，它能夠滿足人們日益增長的個性化需求。

2 3D打印技術在汽車制造中的應用

2.1 制造汽車模具

人們看到汽車，首先呈現在眼前的就是汽車的車身。車身是一輛汽車標志性的總成。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。隨著人們的個性化需求日益增加，以傳統加工手段生產車身模具比較困難。傳統的車、銑刨、磨等生產制造方式已無法適應如今的高精度的加工，如：汽車噴油嘴、節氣門等復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周期。如今，利用3D打印技術能夠高效、高質量地對復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約生產成本，縮短加工時間，實現成本、工期的雙重提升。

2.2 制造汽車零部件

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

3 3D打印技術在汽車維修中的應用

3.1 解決復雜配件的加工

隨著我國經濟的不斷增長，汽車已經成為人們日常生活中并不可少的交通工具。由于汽車的巨大保有量造成汽車維修工作的大眾化，汽車維修企業生存的基礎在于能夠快速精準地排除車輛故障。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，嚴重影響了維修效率，對汽車維修企業造成很大的困難。所以通過采用逆向三維掃描技術與3D打印技術結合的方式能夠快速準確地得到其零件的模型，為用戶提供便捷的服務。

3.2 汽修工具的打印

當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部結構不盡相同，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對車輛內部進行掃描，通過電腦讀取其操作空間，設計其專用操作工具，并通過3D打印技術快速完成工具的制作，極大地縮短維修周期。

4 結語

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