論3D打印技術在汽車維修領域中的應用

周丹

[摘 要]隨著社會經濟的發展，我國汽車保有量急劇增長，為汽車維修行業發展創造了有利時機。市場經濟條件下，汽車維修企業間的競爭不斷加劇，其發展必須要依賴服務實效提升、生產成本降低以及科學技術革新等，如此才能在市場競爭中立于不敗之地。在這樣的環境背景下，3D打印技術日趨成熟，并被廣泛應用于汽車維修領域，引發了一場新的科技變革潮流。有關3D打印技術在汽車維修領域中的應用研究備受關注。文章在對3D打印技術作出簡要分析和論述的基礎上，重點就3D打印技術在汽車維修領域中的應用進行了研究。

[關鍵詞]汽車維修；3D打印技術；汽車行業

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.36.061

1 引 言

雖然我國汽車行業市場非常廣闊，但是競爭也相當激烈。新時期，汽車維修企業生存的根本是提供快速、高效的服務，這是其增加市場競爭資本的主要途徑。此外，我國很多消費者出于對汽車安全性、舒適性等因素的考慮，選擇了高端、進口車型，但是同時也面臨著配件供應短缺的困擾。一般前述車輛不僅維修時間長，而且價格相當昂貴。從另一個角度上講，這也給汽車維修造成了很大的挑戰。而3D打印技術以其獨特的優勢，博得了人們的認可和關注，其在汽車維修領域中的應用使得上述問題迎刃而解。

2 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。

3 3D打印技術在汽車維修領域中的應用

目前，3D打印技術已廣為人知，其獨特的優勢使之被廣泛應用于多個領域。筆者基于對3D打印技術的認識，有針對性地對3D打印技術在汽車維修領域中的應用進行了分析和研究，并提出了一些建議，以供參考和借鑒。

3.1 應用前景

在日常生活中，為了滿足不同消費者的需求，高端或新款車型頻出。然而，受制于資金、市場等諸多因素，很多4S店很難保證配件齊全。而且，少量復雜先進車型由于保有量少，開發相關模具會造成極大的浪費，還會增加零部件成本，所以難以實現量產。零部件稀缺給汽車維修造成了很大難度，還可能導致企業失去客戶?，F階段，我國尚未規定私人機動車報廢年限，只要年檢合格，使用幾十年都完全可能。但是，相比之下，汽車更新換代速度加快，廠家也不再生產下線車的零配件，老車難修成為了普遍現象。而3D技術在汽車維修領域中的應用則很輕松地解決了這一系列難題。汽車維修廠只要在零部件生產加工數據和三維數字模型文件保存完整的條件下，就可以利用3D打印技術直接調取使用。如此，不僅降低了汽車維修廠的投入成本，還有效解決了老車難修的問題，對提高服務速率和質量意義重大，能夠最大限度地滿足不同客戶的需求。除此之外，汽車維修過程中常常還會用到特殊工具。由于工具量少、購買困難，很多從業人員不得已要自己制造，精度難以得到有效保障，給作業造成了諸多不便。假如應用3D打印技術，則可以按照相應零部件的數據參數，精準地打印特殊工具。如此，既有利于汽車維修服務實效提升，還有利于新維修方法及工具的推廣。

3.2 零件打印

據汽車維修實踐調查發現，更換零部件是最常見的維修方式。在特殊時期，汽車維修中一旦出現零部件短缺的問題，就可以利用3D打印技術進行解決。尤其對高分子材料的零件加工而言，3D打印技術應用的優勢無可比擬。出于對知識產權保護等方面因素的考慮，汽車維修企業很難從廠商處獲得原始、現成的數字模型。因此，很多汽車維修企業更樂于采用實物掃描的方式進行建模。所謂的事物掃描是指通過數字化掃描設備對實物進行紅外線掃描，并以此獲得三維數字模型的技術。為保證零件打印精讀，需要對實物掃描過程中出現的細小缺失進行修復，進而進行切片。一般情況下，實物數字化掃描設備可分為接觸式和非接觸式兩類。其中，非接觸式實物數字化掃描設備又可分為激光三維掃描儀和拍照式三維掃描儀。拍照式三維掃描儀最常見于汽車維修領域，表現出了高壽命、高精度、高效率等優勢。以汽車后視鏡的打印為例，它的主要構成材料為高分子ABS，對表面粗糙度要求不高，卻要求降低成本。值得注意的是，應用DMLS打印技術制造的零配件無法直接裝配到汽車上，需要進行一定的處理后，進而獲取與傳統生產相同的零件。3D打印技術在汽車配件制造中的應用，對企業及個人都大有裨益，因此應該得到推廣。

3.3 工具打印

考慮到汽車維修工具特殊的尺寸或形狀要求，其3D打印主要采用三維數字掃描等逆向技術。以扳手的3D打印為例，汽車維修企業需要通過三維掃描設備創建數字模型，并利用RroE進行切片處理。在此過程中，要注意保證切片與輪轂相同。具體而言，可選用3DP打印技術，在確定作業尺寸之后，由高性能復合材料堆積成型。在扳手打印成型時，工作人員可以按照實際使用需求設定厚度，確保誤差控制在0.089～0.102毫米范圍內。而打印設備的攝像頭應該分別選擇彩色和單色兩個。如此在確保各項信息數據準確的情況下，進行汽車維修工具打印。對于某些汽車維修工具打印而言，其要求精度非常高，對制造的精細程度也有不同要求。對此，汽車維修企業應該有選擇性地應用3D打印技術，以保證此項工作實效。3D打印技術作為一項新型技術，雖然操作簡便、快捷，但是依然對工作人員的專業素質提出了較高要求。因此，汽車維修企業應該積極引進3D打印技術及相關設備，通過培訓等方式，豐富工作人員的操作知識和經驗，樹立他們良好的責任意識和創新意識，并督促其應用于工作實踐。在專業人才的支持下，3D打印技術在汽車維修領域中的應用將更加順暢，尤其創造的經濟價值更加顯著。

4 結 論

3D打印技術在汽車維修領域中的應用十分重要。未來，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。因此，筆者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，從而促進汽車維修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。

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