汽车维修中3D打印技术的应用研究

赵毓锋

吉林城市职业技术学院 吉林省白城市 137000

中国清洁能源汽车高峰论坛中，3D打印技术是热点话题之一。与传统制造工艺相比，3D打印技术具有较强的设计差错更改优势、低成本、高效优势。在模具开发方面，应用3D打印技术，能够简化中间环节，减少人力资源和物力资源的消耗，缩短开发周期。传统工艺生产的零部件，需要45d的开发周期，而利用3D打印技术，只需要1-7d的开发时间，在复杂零部件制造方面，具有明显的优势。

1 3D打印技术的应用现状和优势分析

3D打印技术已经被广泛的应用于各个领域，应用占比如下：在消费电子领域，占比为20.3%；在汽车领域，占比为19.5%；在医疗领域，占比为15.1%；在航空航天领域，占比为10.91%；在工业及商用机器领域，占比为10.8%；在科研用途领域，占比为7.91%；在政府/军事领域，占比为6.31%；在建筑/地理信息领域中，占比为4%；其他领域5.17%。在汽车制造和维修领域中，应用3D打印技术，能够实现汽车零部件轻量化设计，简化零部件生产流程，减少生产成本。除此之外，还能够优化零部件生产工具，降低汽车维修成本，同时降低库存成本。以A汽车企业为例，在2016年，该工厂每年就节省16万美元，使用FDM桌面3D打印机将典型的生产成本降低了90%以上，并减少了95%的工具开发时间。总的来说，在汽车维修中，应用3D打印技术，能够提高零部件制造的效率。在实际应用中，3D打印技术不需要模具或者其他加工方法，具有低成本和高效率的优势，在开发周期上，能够缩短35%-40%；成本方面能够降低20%-25%，有效的提高了零部件生产的效率，降低了生产成本。

2 3D打印技术在汽车维修领域的应用

2.1 运用3D打印技术，定制汽车零部件

在汽车维修工作中，面临着系列重要问题，其中限量版以及新版汽车零部件供应较少。对汽车进行维修的过程中，需要单独开模制造零部件，使得汽车维修的成本增加。从汽车行业发展的实际情况来看，汽车车型不断增加，维修店以及4S店难以配齐所有车型的零部件。部分车型面临着下线，或者使用年限过长，生产厂商已经不在供应此零部件，增加了汽车维修困难。对于维修店以及4S店来说，如果使用没有库存或者紧缺零部件，要单独开模。对于上述问题，应用3D打印技术，能够提高汽车维修工作效率，减少汽车维修成本。基于3D打印技术，进行汽车零部件制造时，可以通过保留零部件的生产参数以及模型文件，为后期维修提供便利。在汽车维修的过程中，可以直接使用3D打印技术，按照前期的参数信息，快速的打印出汽车零部件，不需要重新开模。既能够满足维修需求，还能够控制汽车维修成本[1]。

2.2 应用3D打印技术，制造汽车维修工具

早期，汽车维修企业利用实物扫描技术，进行自主建模，也就是应用数字化红外线扫描技术，以数字化的形式，描述事物外形信息，保存在存储设备内。随着维修需求的增加，为了增强打印的精准性。在获得扫描结果后，要预先做好细节缺失，进行切片处理。数字化扫描包括接触式扫描和非接触式扫描。其中，接触式扫描主要包括拍照式扫描以及激光三维式扫描。在维修领域中，拍照式扫描凭借效率高和精度高等优势，被广泛的应用。值得注意的是，利用DMLS技术，生产汽车零件，无法直接装置，需要进行相应的处理，才能够应用。无论怎么说，在汽车维修配件制造中，3D打印技术的应用，都有着积极的意义。

3D打印技术的应用，集成了信息技术和材料技术等，使得该技术的应用水平得以提升。在汽车维修领域中，3D打印技术的应用，发挥着重要的作用。当前汽车车型不断增加，在进行汽车维修作业中，需要使用的工具类型以及数量也不断增加，尤其是特殊车型和零部件。使用一般维修工具，难以有效满足汽车维修需求。应用3D打印技术，能够实现汽车维修工具的制造，进而满足特殊车型的汽车维修工作需求。在汽车维修店或者4S店，通过三维建模以及模型切片，使用相应的3D打印设备，结合汽车维修实际需求，设定打印参数，快速制造汽车维修需要的维修工具。以维修工具扳手制造为例，按照扳手三维建模-模型切片-设定打印参数-打印流程，能够快速完成工具制造。利用三维扫描装置，创建数字化模型，利用Rroe，开展切片处理。在进行处理的过程中，要确保切片和零部件相同。在实际工作中，应用3D打印技术，明确了作业尺寸后，使用高性能复合材料，制作相应的产品。扳手打印成型后，作业人员能够依据具体需求，来设定生产厚度，要将误差控制在相应的范围内，即0.089-0.102mm。打印设备的摄像头能够选择彩色或者单色，在保证数据信息准确性的条件下，开展汽车维修工具打印[2]。

3 3D打印技术在汽车维修领域的应用趋势

3.1 应用前景

在日常生活中，为了满足各类消费者的需求，汽车制造企业不断研发更为高端或者新款车型。不过受到资金和市场等因素的影响，部分汽车维修企业难以配件齐全。对于少量先进车型，因为保有量较少，开发相关模具，需要花费一定的资金和时间，并且难以实现量产。基于此，增加了汽车维修的难度，极易丢失企业客户。目前，按照我国私人机动车报废标准，只要经过年检合格后，即可继续使用。相比汽车制造，汽车维修的市场前景更为广泛。3D打印技术在汽车维修领域的应用，能够帮助维修企业满足不同的维修需求。既能够降低维修成本，增加汽车维修企业的效益，还能够提高作业效率。随着3D打印技术的日趋成熟，其在汽车维修领域中的应用，将会更加广泛。3D打印技术体现了个体化，是制造业广泛使用的生产方式。不同于传统的生产模式，即在某个地方生产产品，接着运往世界各地。基于3D打印技术的生产模式，可以通过互联网，发送设计图，在需求所在地，进行产品生产，具有个性化和小型化的优势。依据3D打印技术，定制零部件，设计和生产环节被不同时间以及空间细分，具有社会化特征，增强了产品设计和制造环节的联系性。未来，制造一样产品的难度不高，难的是产品设计。依托3D打印技术，能够提高生产制造的水平，满足不同的产品需求[3]。

3.2 3D打印技术的应用建议

在汽车维修中，应用3D打印技术，能够获得不错的效果，降低维修成本，增加汽车维修的效益。目前，3D打印技术的应用，为制造产业提供了新技术的支撑。不过从实际情况来说，3D打印技术的应用，也存在着不足，比如打印设备体积大。基于此，为了推广3D打印技术在汽车维修领域的广泛利用，还需要加大技术研究和推广力度。从以下方面入手：

（1）合理选择3D打印技术。在汽车维修中，对于维修技术的选择，要结合维修实际情况，来选择相应的3D打印技术。在具体应用的过程中，要严格按照技术操作要点执行，保证产品制造的质量。虽然3D打印技术的应用，有着系列优势，不过若想保证技术应用的效果，还需要做好技术应用环节的把控，进而保证生产的产品，能够满足汽车维修实际需求[4]。

（2）推广增材加工方法。在汽车维修领域，3D打印技术的应用不够广泛，主要是人们对于3D打印技术应用的意义认识不足。汽车制造和维修企业积极相应国家政策，推广节能减排技术。在实际生产的过程中，汽车轻量化是重要措施。降低汽车重量，需要从降低零部件重量入手。多采取使用轻量化材料、简化汽车零部件结构等方式。不过除了考虑零部件重量外，还需要考虑到零部件生产问题。基于此，使得生产出来的零部件，会含有和功能没有关系的部分，使得汽车质量增加，无法实现轻量化制造。而3D打印技术的应用，基于生产需求产品理念，采取增材加工方式，照比传统的减材方式，更能够节约原材料，使得生产的汽车零部件，在重量和内部结构方面，得以全面优化，实现了重量方面的精简。基于此，推广3D打印技术，积极应用增材加工方法，能够提高汽车制造和维修的效益[5]。

4 结语

综上所述，在汽车维修中，应用3D打印技术，进行汽车零部件和维修工具的生产制造，能够提高生产的效率，保证产品的质量。从应用优势角度来说，3D打印技术的应用，能够帮助企业维修企业获得更高的效益。基于此，具有极大的推广应用意义。