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        3D 打印技術(shù)在汽車維修中的應(yīng)用探微*

        2021-11-21 21:12:04張宇杭
        汽車實用技術(shù) 2021年11期
        關(guān)鍵詞:膠水整體工具

        張宇杭

        (重慶工商職業(yè)學(xué)院,重慶 400052)

        前言

        在我國的汽車維修行業(yè),運用3D 打印技術(shù),不僅可以有效的制造已經(jīng)停產(chǎn)的零件,還可以降低汽車的維修成本,提升汽車維修行業(yè)的整體技術(shù)含量。3D 技術(shù)具有便捷性、貼合性以及高效性的特點,廣受社會各界的一致好評。因此,分析3D 技術(shù)在汽車行業(yè)中的運用,積極探索3D 打印技術(shù)并進行優(yōu)化,保證整體的實用性,對于我國未來汽車行業(yè)的維修發(fā)展將起到極為重要的作用。為了保證3D 打印技術(shù)可以更好的運用到汽車維修行業(yè),需要依賴服務(wù)實效提升、降低維修成本以及相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)革新等。

        1 3D 打印技術(shù)的基本概述

        3D 打印技術(shù)又名“增材制造”,是一種非常高效快速的成型技術(shù),在3D 打印中,以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),在“打印”中使用液態(tài)或粉態(tài)的金屬粉以及可塑性高的物質(zhì)等,通過層建疊加的方式進行構(gòu)造[1]。因此,3D 打印技術(shù)的本質(zhì)是需要通過計算機進行相應(yīng)的換算,通過高精度的程序設(shè)定將顆粒金屬或塑料進行重疊融合。由于3D 打印技術(shù)借助于電腦模型,因此具有非常高的定制性,加之其物理特性,在量產(chǎn)以及技術(shù)成本上均存在很大的優(yōu)勢。并且在進行相應(yīng)的3D打印時,無需額外采購相關(guān)的設(shè)備,因此可以有效縮減場地的使用,減免部分的場地租賃費。

        從宏觀意義上,對3D 打印技術(shù)進行分析,打印技術(shù)分為5 種,分別為“SLA”(光敏樹脂選擇性固化技術(shù))、“SLS”(粉末材料選擇性激光燒結(jié)技術(shù))、“FDM”(熔融沉積技術(shù))、“3DP“(3D 噴射打印技術(shù))、“PUG”(真空注型技術(shù))。在3D 打印技術(shù)當(dāng)中,以“SLS”為例,“SLS”3D 打印技術(shù)與激光成型的技術(shù)類似,采用了疊加成型、分層加工的方式。在成型的區(qū)域噴灑一層膠水。膠水材料經(jīng)過特制,呈現(xiàn)不易擴散的特點。同時在膠水噴灑完畢后,布置一層均勻的粉末,保證粉末與膠水之間的固話黏結(jié)。對于沒有膠水的區(qū)域則需保持一定的松散狀態(tài),以便后續(xù)處理。在經(jīng)過膠水、粉末相互疊加的效果下,相應(yīng)的實體模型將會被打印出來。打印完畢后,對相應(yīng)的模型進行后續(xù)處理,如“剝離”、“固化”、“后期修正”等。且3D 打印與其他常規(guī)制造業(yè)不同,剩余原材料可以重復(fù)利用,增加整體的環(huán)保性。

        2 3D 技術(shù)在汽車維修中的實際應(yīng)用

        2.1 定制相應(yīng)的汽車零部件

        3D 打印技術(shù)可以在汽車維修中實現(xiàn)更為精準(zhǔn)的定制化服務(wù),在以往汽車維修中,由于受場地面積、維修成本、汽車類型等因素限制,很難滿足所有的汽車維修要求。在進行大規(guī)模維修時,通常需要進行一段時間的貨源采購,導(dǎo)致維修時間、維修成本的增加[2]。因此,運用3D 打印技術(shù)便可以有效避免此類問題的發(fā)生。3D 打印技術(shù)擁有非常精準(zhǔn)的掃描以及建模程序,其內(nèi)置的因特爾核心可以對汽車零件的構(gòu)造以及尺度進行上千次的運算,最后通過可視化設(shè)備進行精準(zhǔn)展示。在汽車維修中,針對于稀有車型或收藏型車型,通過3D 打印技術(shù),汽車維修行業(yè)可以通過計算機掃描模擬,實施建模,打印相應(yīng)的零件,實現(xiàn)客戶真正的“定制化”服務(wù),改善汽車服務(wù)業(yè)的整體運行模式。

        例如在著名經(jīng)典車型Volkswagen Beetle 中,其復(fù)古圓潤的外形受到了汽車發(fā)燒友的狂熱愛好。但是Volkswagen Beetle 采用了直列4 缸8 氣門,且不同車型所采用的核心發(fā)動機零件各不相同,很多車型已經(jīng)絕版。因此,在進行Volkswagen Beetle 維修中,需要工作人員運用紅外掃描設(shè)備對Volkswagen Beetle 車型進行初步掃描,通過實感相機捕捉相應(yīng)的零件缺失,并傳回計算內(nèi)。在計算機進行虛擬建模后,通過DMLS 打印技術(shù)將相關(guān)的零部件進行初步打印,并經(jīng)過維修人員再次加工進行安裝,保證了整體的維修效率。由此可見,在汽車零部件的3D 打印中,該技術(shù)可以有效對已經(jīng)絕版的汽車零件進行復(fù)刻,降低了購買零部件的費用,避免了汽車行業(yè)的“壟斷”的現(xiàn)象[3]。

        2.2 制造汽車維修工具

        在汽車維修中,很多維修企業(yè)為了保證整體的維修技術(shù),積極學(xué)習(xí)國外優(yōu)秀的維修經(jīng)驗,并根據(jù)其自身的實際情況進行改良,衍生出許多獨具特色的維修方式。這些維修方式雖各有千秋,但在維修領(lǐng)域均有非常高的實際運用價值。維修企業(yè)的學(xué)習(xí)精神為3D 技術(shù)的普及提供了良好的發(fā)展溫床,在2018 年我國就已經(jīng)將3D 打印技術(shù)運用在汽車維修領(lǐng)域中,并經(jīng)過各企業(yè)之間的結(jié)合改良,擁有了很多衍生變種[4]。例如通過3D 打印制作相應(yīng)的汽車維修工具,在汽車維修中,很多工具使用次數(shù)較低(此類維修工具售價也較為高昂),多由于頻繁使用出現(xiàn)磨損等情況,因此,通過3D 打印技術(shù),可以避免購買價格昂貴但卻使用率極低的工具,在需要時只需要進行3D 打印即可。此外,由于3D 打印技術(shù)的普及性,針對于易損耗工具,維修企業(yè)也避免了大量的囤積購買,減少了企業(yè)的維修成本。

        在進行3D 打印技術(shù)制造維修工具時,通常采用三維數(shù)字掃描,在掃描中針對維修工具的材質(zhì)、尺寸等進行系統(tǒng)分析,創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)字模型,利用其RroE 技術(shù)進行切片處理。在選擇相應(yīng)的工具后,3D 打印可以根據(jù)相應(yīng)的工具模型進行融合打印,而工作人員則可以在打印中對相應(yīng)參數(shù)進行臨時更改,對于某些極為復(fù)雜精準(zhǔn)的維修工具,維修人員可以打印相應(yīng)的零件,然后根據(jù)計算機的拆解演示,進行組裝。

        3 如何將3D 打印技術(shù)與汽車維修行業(yè)進行有效融合

        3.1 加強對3D 打印技術(shù)的重視

        雖然3D 打印技術(shù)擁有定制性、高效性等優(yōu)點,但由于其依托于計算模型的建立以及對汽車零部件的掃描,因此其對于使用者的計算機掌握能力具有一定的要求。因此,在進行3D 技術(shù)的普及使用時,很多企業(yè)礙于學(xué)習(xí)成本,并沒有投入相關(guān)的精力引進3D 打印技術(shù)。為了避免此類情況的發(fā)生,需要企業(yè)自身形成對3D 打印技術(shù)的認(rèn)可,加強相應(yīng)的宣傳力度,全方位提升3D 技術(shù)在企業(yè)中的運用。例如企業(yè)可以通過印制相關(guān)的3D 產(chǎn)品介紹宣傳單,并發(fā)放給企業(yè)內(nèi)員工,使員工對3D 打印維修技術(shù)產(chǎn)生一定的初步認(rèn)知。同時將3D 打印技術(shù)的原理、以及對汽車維修行業(yè)的意義等裝訂成冊,以維修團隊為單位,進行發(fā)放,團隊負(fù)責(zé)人可在早會等時間對員工普及3D 知識,使其產(chǎn)生強烈的好奇心。在完成前期鋪墊后,企業(yè)應(yīng)引進全新的3D 的打印技術(shù),并對企業(yè)內(nèi)的員工進行培訓(xùn),在培訓(xùn)中講解3D 打印技術(shù)的使用,提升員工的技術(shù)含量[5]。

        3.2 合理有效的選擇3D 打印技術(shù)

        合理有效的使用3D 打印技術(shù),將有效保證其在汽車維修中的應(yīng)用,減少相關(guān)的維修成本、提高維修效率,整合有效的提升維修行業(yè)整體的運用效果。在運用3D 維修技術(shù)時,需要相關(guān)的汽車維修人員根據(jù)3D 打印技術(shù)的特點,針對不同的車型進行處理,保證整體的運用率。此外,在汽修人員使用3D 打印技術(shù)時,需要采用科學(xué)有效的操作方法,減少使用中的不良行為,避免使用風(fēng)險。

        3.3 采用增材加工的方法

        近年來,隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展,對環(huán)境的污染引起了社會各界的廣泛重視,因此,我國開展了“綠色出行,低碳環(huán)?!钡闹卫泶胧?。為了深度貼合國家的發(fā)展需求,實現(xiàn)3D 打印技術(shù)的全面發(fā)展,需要相關(guān)的汽車維修人員將3D 技術(shù)有效運用到實際的汽車零部件的維修中,積極使用增材制造的方法,節(jié)約維修汽車時所需要的原材料。在維修中,使汽車自身零部件得到相應(yīng)的強化,保證汽車維修行業(yè)的精簡化,綜合有效的促進汽車維修行業(yè)的科學(xué)化發(fā)展以及資源保護工作。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,在汽車維修行業(yè)中運用先進的3D 打印技術(shù),將對整體的汽車發(fā)展行業(yè)起到極為重要的實際運用效果。通過引進3D 技術(shù),并制定一系列的培訓(xùn)加強計劃,改進企業(yè)內(nèi)部的維修措施,保證整體的實際運用。在推廣3D 技術(shù)的同時,加強企業(yè)內(nèi)部對3D 維修技術(shù)的重視,合理有效的選擇3D 打印技術(shù),降低相應(yīng)的維修成本,保證整體維修運用的綜合有效。在3D 打印技術(shù)的加持下,我國汽車維修行業(yè)將得到高速發(fā)展,提升國際競爭力。

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