史祥斌

（河南工業(yè)技師學(xué)院,河南 鄭州 450007）

隨著3D打印技術(shù)的優(yōu)化和成熟，其在汽車維修領(lǐng)域中的應(yīng)用將日趨廣泛。希望學(xué)術(shù)界其他專家持續(xù)關(guān)注3D打印技術(shù)發(fā)展，深入剖析其特色及優(yōu)勢，并結(jié)合汽車維修現(xiàn)狀，有針對性地提出更多3D打印技術(shù)應(yīng)用建議，借此改善汽車維修環(huán)境，從而促進(jìn)汽車行業(yè)整體可持續(xù)發(fā)展，使之為大眾提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)。而汽車維修企業(yè)則需要注重3D打印技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐，有效解決工作中的難題。

一、3D打印技術(shù)概述

區(qū)別于傳統(tǒng)模具加工技術(shù)，3D打印技術(shù)以3D數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，是一種運(yùn)用可黏合材料，通過逐層打印的方式快速形成物體的技術(shù)。目前，3D打印技術(shù)主要包括DP、FDM、SLA以及SLS等主流技術(shù)，可按照原材料與固態(tài)成型方法的差異進(jìn)行區(qū)分。在使用的過程中，首先要建立數(shù)學(xué)模型，再通過相應(yīng)軟件將模型進(jìn)行離散，進(jìn)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(lǐng)域中，要根據(jù)材料及生產(chǎn)要求不同來擇定3D成型原理。相比于傳統(tǒng)加工線，3D打印技術(shù)對操作環(huán)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(yōu)勢。此外，3D打印技術(shù)的應(yīng)用，還在一定程度上簡化了生產(chǎn)制造煩瑣度。尤其是在創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)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(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，滿足了人們追求個性化的心理。未來，3D打印技術(shù)在汽車維修領(lǐng)域中的應(yīng)用，將引領(lǐng)新的潮流。

二、3D打印技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和優(yōu)勢分析

3D打印技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域，應(yīng)用占比如下：在消費(fèi)電子領(lǐng)域，占比為20.3%；在汽車領(lǐng)域，占比為19.5%；在醫(yī)療領(lǐng)域，占比為15.1%；在航空航天領(lǐng)域，占比為10.91%；在工業(yè)及商用機(jī)器領(lǐng)域，占比為10.8%；在科研用途領(lǐng)域，占比為7.91%；在政府/軍事領(lǐng)域，占比為6.31%；在建筑/地理信息領(lǐng)域中，占比為4%；其他領(lǐng)域5.17%。在汽車制造和維修領(lǐng)域中，應(yīng)用3D打印技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車零部件輕量化設(shè)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(jī)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(yīng)用3D打印技術(shù)，能夠提高零部件制造的效率。在實(shí)際應(yīng)用中，3D打印技術(shù)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。

三、3D打印技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用

（一）3D打印技術(shù)在汽車維修領(lǐng)域的應(yīng)用前景

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展與世界技術(shù)的飛速進(jìn)步，在世界上許多國家都引進(jìn)3D打印技術(shù)，該技術(shù)也在應(yīng)用中飛速完善并發(fā)展著，但是在汽車行業(yè)中，3D打印技術(shù)還沒有及時地進(jìn)入這個市場。而在地大物博并且消費(fèi)市場前景廣闊的中國，這項技術(shù)便成了炙手可熱的技術(shù)，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(yè)。在發(fā)展領(lǐng)域方面，3D打印技術(shù)會給汽車行業(yè)帶來不可估計的價值，其技術(shù)革新性將會給汽車行業(yè)帶來一個全新的發(fā)展局面，在汽車制造業(yè)里，3D打印技術(shù)有很大的優(yōu)勢，首先，該技術(shù)可以促進(jìn)精準(zhǔn)生產(chǎn)，運(yùn)用于許多零件制造中；其次該技術(shù)可以在成本方面縮減好多使得該企業(yè)生產(chǎn)成本大幅降低，該技術(shù)以別具一格的創(chuàng)新性進(jìn)入了人們的生活，帶來了新一輪的技術(shù)革新，也推動著人們生活朝向更高質(zhì)量發(fā)展。

（二）3D打印技術(shù)在汽車零部件制造中的應(yīng)用

在汽車零部件制造中，隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車零部件的種類越來越多，形狀結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，導(dǎo)致汽車零部件的開發(fā)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(shù)憑借其能直接從計算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成各種形狀的產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，以其無需模具和其他加工過程的簡單生產(chǎn)方式和相對低成本、高效率的特點(diǎn)，可在開發(fā)周期上縮短35%-40%，可使成本降低20%-25%，極大地提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了低成本生產(chǎn)。

（三）3D打印技術(shù)在汽車零部件維修中的應(yīng)用

3D打印技術(shù)在汽車維修行業(yè)的一個較為突出的優(yōu)勢就是對零部件的定制，其流程如下。對零部件生產(chǎn)加工數(shù)據(jù)和三維數(shù)字模型文件進(jìn)行保留，有需要時直接對其進(jìn)行使用。通過3D打印機(jī)和電腦進(jìn)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(jìn)行修改，那么只需要對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，然后就可以進(jìn)行修改并使用了。

四、3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用前景展望

隨著智能制造、控制技術(shù)、材料技術(shù)、信息技術(shù)等不斷發(fā)展和提升，3D打印技術(shù)也將會被推向一個更加廣闊的研究平臺。對3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)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(jìn)行：第一，探索在汽車行業(yè)中，3D打印技術(shù)得以更好應(yīng)用的新方法和更加合理的流程，為3D打印技術(shù)在中國未來汽車業(yè)的快速發(fā)展提供新思路；第二，探索3D打印技術(shù)與其他設(shè)計概念（如有機(jī)設(shè)計、仿生設(shè)計、生成設(shè)計、體驗設(shè)計及交互設(shè)計等）多學(xué)科交叉、跨界應(yīng)用的可能性。

結(jié)束語：

近些年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，與此同時，對日常生活的標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高，人們越來越需要更加精致的生活。3D打印技術(shù)就進(jìn)入了廣大汽車企業(yè)的視線中，通過3D打印技術(shù)進(jìn)行個性化維修是未來的一大趨勢，由此可見，3D打印技術(shù)對汽車維修的領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。