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摘要：随着我国汽车保有量的不断增加,汽车制造产业也得到了快速的发展,如何将新型的工艺与技术应用于汽车制造与维修中已经成为相关企业十分重要的研究课题之一。本文在对3D打印技术作出简要分析和论述的基础上，重点就3D打印技术在汽车制造与维修领域中的应用进行了研究。
关键词：汽车；3D打印技术；汽车行业
一、3D打印技术概述
区别于传统模具加工技术，3D打印技术以3D数字模型文件为基础，是一种运用可黏合材料，通过逐层打印的方式快速形成物体的技术。目前，3D打印技术主要包括DP、FDM、SLA以及SLS等主流技术，可按照原材料与固态成型方法的差异进行区分。在使用的过程中，首先要建立数学模型，再通过相应软件将模型进行离散，进而得到每个截面的轮廓线形状，最后利用3D分层打印完成堆积操作。在汽车维修领域中，要根据材料及生产要求不同来择定3D成型原理。相比于传统加工线，3D打印技术对操作环境没有特殊要求，而且它在降低成本、减少消耗方面也具有显著优势。此外，3D打印技术的应用，还在一定程度上简化了生产制造烦琐度。尤其是在创新经济时代，人们对个性化的追求越来越高。从这个层次而言，3D打印技术的发展与应用，满足了人们追求个性化的心理。未来，3D打印技术在汽车维修领域中的应用，将引领新的潮流。
二、3D打印技术在汽车制造业的应用
（一）利用3D打印技术制造汽车的零件
在汽车的制造过程中需要数量庞大的零件，但是制作的这些零件需要的周期长，不利于汽车的制造，进而影响到了企业在市场中的地位。为了实现汽车开发周期短的目的，汽车企业及行业引入了3D打印技术，利用3D打印技术有效地缩短了零件制造的时间，并且大大的节约了生产成本。同时还可以利用3D打印技术对金属性样件进行打印，并选择3D打印的原材料，使得加工过程更加的简单，并且提高了工作效率，降低了成本。如：3D打印汽车零件，其可以利用其技术及时发现零件设计的差错并且缩短开发期，快速的验证零部件原理及可行性，像橡胶、塑料类、缸盖等零件生产，不需要任何的模具以及金属的加工，避免了模具使用的复杂程序，节省了制造环节中的人力资源及设备资源的投入。其次，像缸体出现故障时，技术人员可以使用3D打印技术进行短时间内的修复，进而增加零件的使用寿命，甚至缸体损坏严重时可以利用3D打印技术把其在短时间内打印出来，减少库存备件及资金的占用。
（二）利用3D打印技术制造汽车复杂型的模具
在汽车行业发展的过程中，汽车零件越来越复杂，这就要求提高模具制造的难度。3D打印零件中，零件的外形有时很复杂，造成模具再制造的过程中只能通过拼接和镶嵌方法进行模具的制造，这很大程度上缩短了模具的使用寿命且降低了模具的精确度，增加了汽车生产的时间。因此，企业采用3D打印技术中的SLS选区激光烧结技术来制作汽车复杂的模具，进而提高了模具的使用寿命，降低生产成本，缩短了汽车生产时间。
（三）利用3D打印技术实现轻量化的零件
现在的汽车企业为了节能减排，把实现轻量化作为企业发展的目的，降低汽车的重量，进而降低汽车的零件重量，所以企业采用了轻量化的原材料进行制造。但是只有采用了3D打印技术才能保证零件的质量并降低零件的重量。如：汽车制造了一个全尺寸的保险杠，利用Fortus900mc生产型3D打印机加快了零件的加工，使得新制造的零件与黏土相比较，其非常的轻。
三、3D打印技术在汽车维修领域中的应用
目前，3D打印技术已广为人知，其独特的优势使之被广泛应用于多个领域。基于对3D打印技术的认识，有针对性地对3D打印技术在汽车维修领域中的应用进行了分析和研究，并提出了一些建议。
（一）零件打印
据汽车维修实践调查发现，更换零部件是最常见的维修方式。在特殊时期，汽车维修中一旦出现零部件短缺的问题，就可以利用3D打印技术进行解决。尤其对高分子材料的零件加工而言，3D打印技术应用的优势无可比拟。出于对知识产权保护等方面因素的考虑，汽车维修企业很难从厂商处获得原始、现成的数字模型。因此，很多汽车维修企业更乐于采用实物扫描的方式进行建模。所谓的事物扫描是指通过数字化扫描设备对实物进行红外线扫描，并以此获得三维数字模型的技术。为保证零件打印精读，需要对实物扫描过程中出现的细小缺失进行修复，进而进行切片。一般情况下，实物数字化扫描设备可分为接触式和非接触式两类。其中，非接触式实物数字化扫描设备又可分为激光三维扫描仪和拍照式三维扫描仪。拍照式三维扫描仪最常见于汽车维修领域，表现出了高寿命、高精度、高效率等优势。以汽车后视镜的打印为例，它的主要构成材料为高分子ABS，对表面粗糙度要求不高，却要求降低成本。值得注意的是，应用DMLS打印技术制造的零配件无法直接装配到汽车上，需要进行一定的处理后，进而获取与传统生产相同的零件。3D打印技术在汽车配件制造中的应用，对企业及个人都大有裨益，因此应该得到推广。
（二）工具打印
考虑到汽车维修工具特殊的尺寸或形状要求，其3D打印主要采用三维数字扫描等逆向技术。以扳手的3D打印为例，汽车维修企业需要通过三维扫描设备创建数字模型，并利用RroE进行切片处理。在此过程中，要注意保证切片与轮毂相同。具体而言，可选用3DP打印技术，在确定作业尺寸之后，由高性能复合材料堆积成型。在扳手打印成型时，工作人员可以按照实际使用需求设定厚度，确保误差控制在0.089～0.102毫米范围内。而打印设备的摄像头应该分别选择彩色和单色两个。如此在确保各项信息数据准确的情况下，进行汽车维修工具打印。对于某些汽车维修工具打印而言，其要求精度非常高，对制造的精细程度也有不同要求。对此，汽车维修企业应该有选择性地应用3D打印技术，以保证此项工作实效。3D打印技术作为一项新型技术，虽然操作简便、快捷，但是依然对工作人员的专业素质提出了较高要求。因此，汽车维修企业应该积极引进3D打印技术及相关设备，通过培训等方式，丰富工作人员的操作知识和经验，树立他们良好的责任意识和创新意识，并督促其应用于工作实践。在专业人才的支持下，3D打印技术在汽车维修领域中的应用将更加顺畅，尤其创造的经济价值更加显著。
结语：随着3D打印技术的优化和成熟，其在汽车制造与维修领域中的应用将日趋广泛。希望学术界其他专家持续关注3D打印技术发展，深入剖析其特色及优势，并结合汽车制造与维修现状，有针对性地提出更多3D打印技术应用建议，借此改善汽车制造与维修环境，从而促进汽车行业整体可持续发展，使之为大众提供更加优质、高效的服务。而汽车维修企业则需要注重3D打印技术应用实践，有效解决工作中的难题。
参考文献：
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