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        汽車維修中3D打印技術的應用研究

        2018-07-15 06:35:53趙毓鋒
        時代汽車 2018年5期
        關鍵詞:工具領域汽車

        趙毓鋒

        吉林城市職業(yè)技術學院 吉林省白城市 137000

        中國清潔能源汽車高峰論壇中,3D打印技術是熱點話題之一。與傳統(tǒng)制造工藝相比,3D打印技術具有較強的設計差錯更改優(yōu)勢、低成本、高效優(yōu)勢。在模具開發(fā)方面,應用3D打印技術,能夠簡化中間環(huán)節(jié),減少人力資源和物力資源的消耗,縮短開發(fā)周期。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的零部件,需要45d的開發(fā)周期,而利用3D打印技術,只需要1-7d的開發(fā)時間,在復雜零部件制造方面,具有明顯的優(yōu)勢。

        1 3D打印技術的應用現(xiàn)狀和優(yōu)勢分析

        3D打印技術已經(jīng)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(yī)療領域,占比為15.1%;在航空航天領域,占比為10.91%;在工業(yè)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?qū)崿F(xiàn)汽車零部件輕量化設計,簡化零部件生產(chǎn)流程,減少生產(chǎn)成本。除此之外,還能夠優(yōu)化零部件生產(chǎn)工具,降低汽車維修成本,同時降低庫存成本。以A汽車企業(yè)為例,在2016年,該工廠每年就節(jié)省16萬美元,使用FDM桌面3D打印機將典型的生產(chǎn)成本降低了90%以上,并減少了95%的工具開發(fā)時間??偟膩碚f,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(yōu)勢,在開發(fā)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(chǎn)的效率,降低了生產(chǎn)成本。

        2 3D打印技術在汽車維修領域的應用

        2.1 運用3D打印技術,定制汽車零部件

        在汽車維修工作中,面臨著系列重要問題,其中限量版以及新版汽車零部件供應較少。對汽車進行維修的過程中,需要單獨開模制造零部件,使得汽車維修的成本增加。從汽車行業(yè)發(fā)展的實際情況來看,汽車車型不斷增加,維修店以及4S店難以配齊所有車型的零部件。部分車型面臨著下線,或者使用年限過長,生產(chǎn)廠商已經(jīng)不在供應此零部件,增加了汽車維修困難。對于維修店以及4S店來說,如果使用沒有庫存或者緊缺零部件,要單獨開模。對于上述問題,應用3D打印技術,能夠提高汽車維修工作效率,減少汽車維修成本?;?D打印技術,進行汽車零部件制造時,可以通過保留零部件的生產(chǎn)參數(shù)以及模型文件,為后期維修提供便利。在汽車維修的過程中,可以直接使用3D打印技術,按照前期的參數(shù)信息,快速的打印出汽車零部件,不需要重新開模。既能夠滿足維修需求,還能夠控制汽車維修成本[1]。

        2.2 應用3D打印技術,制造汽車維修工具

        早期,汽車維修企業(yè)利用實物掃描技術,進行自主建模,也就是應用數(shù)字化紅外線掃描技術,以數(shù)字化的形式,描述事物外形信息,保存在存儲設備內(nèi)。隨著維修需求的增加,為了增強打印的精準性。在獲得掃描結(jié)果后,要預先做好細節(jié)缺失,進行切片處理。數(shù)字化掃描包括接觸式掃描和非接觸式掃描。其中,接觸式掃描主要包括拍照式掃描以及激光三維式掃描。在維修領域中,拍照式掃描憑借效率高和精度高等優(yōu)勢,被廣泛的應用。值得注意的是,利用DMLS技術,生產(chǎn)汽車零件,無法直接裝置,需要進行相應的處理,才能夠應用。無論怎么說,在汽車維修配件制造中,3D打印技術的應用,都有著積極的意義。

        3D打印技術的應用,集成了信息技術和材料技術等,使得該技術的應用水平得以提升。在汽車維修領域中,3D打印技術的應用,發(fā)揮著重要的作用。當前汽車車型不斷增加,在進行汽車維修作業(yè)中,需要使用的工具類型以及數(shù)量也不斷增加,尤其是特殊車型和零部件。使用一般維修工具,難以有效滿足汽車維修需求。應用3D打印技術,能夠?qū)崿F(xiàn)汽車維修工具的制造,進而滿足特殊車型的汽車維修工作需求。在汽車維修店或者4S店,通過三維建模以及模型切片,使用相應的3D打印設備,結(jié)合汽車維修實際需求,設定打印參數(shù),快速制造汽車維修需要的維修工具。以維修工具扳手制造為例,按照扳手三維建模-模型切片-設定打印參數(shù)-打印流程,能夠快速完成工具制造。利用三維掃描裝置,創(chuàng)建數(shù)字化模型,利用Rroe,開展切片處理。在進行處理的過程中,要確保切片和零部件相同。在實際工作中,應用3D打印技術,明確了作業(yè)尺寸后,使用高性能復合材料,制作相應的產(chǎn)品。扳手打印成型后,作業(yè)人員能夠依據(jù)具體需求,來設定生產(chǎn)厚度,要將誤差控制在相應的范圍內(nèi),即0.089-0.102mm。打印設備的攝像頭能夠選擇彩色或者單色,在保證數(shù)據(jù)信息準確性的條件下,開展汽車維修工具打印[2]。

        3 3D打印技術在汽車維修領域的應用趨勢

        3.1 應用前景

        在日常生活中,為了滿足各類消費者的需求,汽車制造企業(yè)不斷研發(fā)更為高端或者新款車型。不過受到資金和市場等因素的影響,部分汽車維修企業(yè)難以配件齊全。對于少量先進車型,因為保有量較少,開發(fā)相關模具,需要花費一定的資金和時間,并且難以實現(xiàn)量產(chǎn)。基于此,增加了汽車維修的難度,極易丟失企業(yè)客戶。目前,按照我國私人機動車報廢標準,只要經(jīng)過年檢合格后,即可繼續(xù)使用。相比汽車制造,汽車維修的市場前景更為廣泛。3D打印技術在汽車維修領域的應用,能夠幫助維修企業(yè)滿足不同的維修需求。既能夠降低維修成本,增加汽車維修企業(yè)的效益,還能夠提高作業(yè)效率。隨著3D打印技術的日趨成熟,其在汽車維修領域中的應用,將會更加廣泛。3D打印技術體現(xiàn)了個體化,是制造業(yè)廣泛使用的生產(chǎn)方式。不同于傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,即在某個地方生產(chǎn)產(chǎn)品,接著運往世界各地?;?D打印技術的生產(chǎn)模式,可以通過互聯(lián)網(wǎng),發(fā)送設計圖,在需求所在地,進行產(chǎn)品生產(chǎn),具有個性化和小型化的優(yōu)勢。依據(jù)3D打印技術,定制零部件,設計和生產(chǎn)環(huán)節(jié)被不同時間以及空間細分,具有社會化特征,增強了產(chǎn)品設計和制造環(huán)節(jié)的聯(lián)系性。未來,制造一樣產(chǎn)品的難度不高,難的是產(chǎn)品設計。依托3D打印技術,能夠提高生產(chǎn)制造的水平,滿足不同的產(chǎn)品需求[3]。

        3.2 3D打印技術的應用建議

        在汽車維修中,應用3D打印技術,能夠獲得不錯的效果,降低維修成本,增加汽車維修的效益。目前,3D打印技術的應用,為制造產(chǎn)業(yè)提供了新技術的支撐。不過從實際情況來說,3D打印技術的應用,也存在著不足,比如打印設備體積大。基于此,為了推廣3D打印技術在汽車維修領域的廣泛利用,還需要加大技術研究和推廣力度。從以下方面入手:

        (1)合理選擇3D打印技術。在汽車維修中,對于維修技術的選擇,要結(jié)合維修實際情況,來選擇相應的3D打印技術。在具體應用的過程中,要嚴格按照技術操作要點執(zhí)行,保證產(chǎn)品制造的質(zhì)量。雖然3D打印技術的應用,有著系列優(yōu)勢,不過若想保證技術應用的效果,還需要做好技術應用環(huán)節(jié)的把控,進而保證生產(chǎn)的產(chǎn)品,能夠滿足汽車維修實際需求[4]。

        (2)推廣增材加工方法。在汽車維修領域,3D打印技術的應用不夠廣泛,主要是人們對于3D打印技術應用的意義認識不足。汽車制造和維修企業(yè)積極相應國家政策,推廣節(jié)能減排技術。在實際生產(chǎn)的過程中,汽車輕量化是重要措施。降低汽車重量,需要從降低零部件重量入手。多采取使用輕量化材料、簡化汽車零部件結(jié)構(gòu)等方式。不過除了考慮零部件重量外,還需要考慮到零部件生產(chǎn)問題?;诖?,使得生產(chǎn)出來的零部件,會含有和功能沒有關系的部分,使得汽車質(zhì)量增加,無法實現(xiàn)輕量化制造。而3D打印技術的應用,基于生產(chǎn)需求產(chǎn)品理念,采取增材加工方式,照比傳統(tǒng)的減材方式,更能夠節(jié)約原材料,使得生產(chǎn)的汽車零部件,在重量和內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面,得以全面優(yōu)化,實現(xiàn)了重量方面的精簡。基于此,推廣3D打印技術,積極應用增材加工方法,能夠提高汽車制造和維修的效益[5]。

        4 結(jié)語

        綜上所述,在汽車維修中,應用3D打印技術,進行汽車零部件和維修工具的生產(chǎn)制造,能夠提高生產(chǎn)的效率,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。從應用優(yōu)勢角度來說,3D打印技術的應用,能夠幫助企業(yè)維修企業(yè)獲得更高的效益?;诖?,具有極大的推廣應用意義。

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