3D打印技术在汽车制造与维修领域应用研究

【摘要】：近些年中国汽车保有量快速上升，国内汽车企业逐年增加，国外汽车集团也把中国作为市场开发的重中之重，汽车企业竞争日趋激烈，在这种情况下汽车企业需要考虑如何提高汽车生产效率、降低生产成本、生产出的汽车燃料利用率更高、外观等更具个性更吸引消费者。在这样的背景下，3D打印技术和第一台3D打印汽车的出现给传统的汽车生产方式带来了新的参考，3D打印技术以其无需模具和其他加工过程的简单生产方式和相对低成本、高效率迅速进入人们的视线，汽车企业开始考虑如何能充分利用其特点、充分发挥其优势，使之为汽车企业带来更高的生产效率和更大的利润空间。从“中国制造”向“中国智造”的转型需要靠智能化和数字化实现。本文研究的目的和重点是如何能使3D打印技术实实在在地给中国的汽车生产和维修企业带来最大的利益。 本文首先阐述了3D打印技术目前在国际与我国的应用现状，介绍了3D打印技术的几种常用成型原理，并以车轮轮毂、车门把手与扳手的设计和打印过程为例详细介绍了3D打印技术的工作原理、该技术需要的配套STL文件格式、辅助技术（3D数字化设计）。并分析了在汽车生产制造和汽车维修领域3D打印技术的优势，即可以加快研发速度、降低油耗，改善环保性能、降低成本、可以按客户需求定制。应用的局限性有技术不够成熟造成打印速度不高、设备与原材料成本过高、生产质量不稳定不能保证成品率等问题，得出未来短时间内3D打印技术不能完全替代传统生产线，而是应与传统工业制造方式配合使用，使汽车生产效率大幅提高，产品更新换代速度进一步加快。本文从生产者角度研究了3D打印技术在汽车生产领域的应用。 高端车、进口车的维修难维修贵问题已经相当突出了，进口汽车在国内保有量少，同一零件维修更换量更少，如果有维修必须从国外进口，手续繁琐，周期长，而且进货渠道单一，这些必定会使零部件价格过高。3D打印技术可以在有需要维修的时候直接使用数字模型和技术数据或者扫描得到数字模型，打印出所需要的零部件，省去了很多麻烦也可以降低成本。汽车维修领域目前并没有3D打印技术的应用，主要原因有目前3D打印机和原材料成本还是比较高、打印出的零件质量也没有检测标准、汽车零部件的知识产权保护还有就是汽车维修从业人员知识水平不高等4条，这里面主要就是知识产权问题不太好解决，当把这个问题解决了之后3D打印技术可以快速打印少量、复杂物品的定制的优势就可以充分体现，这个优势非常适合汽车维修企业需要少量快速获得某些特殊零部件或维修工具的特点。所以只要上述几个问题解决了3D打印技术在汽车维修行业也有不错的应用前景。 综上，3D打印技术其独特的优势非常适合于汽车产业包括汽车的生产与维修等行业。