探讨3D打印技术在汽车钣金维修领域的应用

张宇杭

（重庆工商职业学院，重庆 400052）

前言

3D打印技术具有人工智能、数字化的特征，而且可以使用新型材料生产制造，该项技术可在多个领域中应用且应用效果较好。汽车钣金维修作为汽车维修产业的重点工作，运用3D打印技术于汽车钣金维修领域，如：汽车外板件维修更换领域、汽车改装领域、汽车钣金修复工具领域等，便于为人们的出行提供便捷，尽可能满足人们对于汽车的实际需要，同时能够维护企业的经济效益，促进汽车行业可持续的发展。

1 3D打印技术概念和基本原理分析

3D技术也可以叫作增材制造，指的是快速成型技术之一，作为数字模型文件的基础，可通过液态粉末态物质逐层打印构造物体的手段。借助3D打印分层加工、叠加成型，将3D数字模型分层切片微分，以此获取不同的数字模型，对小片模型逐层加工处理，进而获取打印立体固态的物体[1]。该种打印技术存在生产方式简单、打印时间短，以及成本低、灵活性强、产品多样化等特征。当前，3D打印技术于不同领域中发展前景较好，一般运用于产品原型、模具制造、珠宝制作等中，可逐渐取代以往的加工工艺。不仅如此，这项技术还被广泛运用于建筑领域、医疗领域、教育领域、土木工程等领域中，应用效果较好。

一般常使用的3D打印技术包括：光敏树脂选择性固化技术SLA、粉末材料选择性激光烧结技术SLS、熔融沉积技术FDM，以及3D喷射打印技术3DP、真空注型技术PUG。通过SLS技术为例，3D打印技术、激光成型技术相同，能够实行分层加工和叠加成型，实现3D实体打印的效果。每层打印一般分成2步，成型区域喷洒均有粉末，当粉末遇胶水后会在较短的时间固化、粘结，这时无胶水区域为松散状态，如此一来在胶水、粉末交替的状态下，实体模型可完成打印，打印后作以3D模型剥离处理、固化处理、 后期修整处理等，剩余的粉末原材料能重复使用，这时便于为控制成本打下良好基础。

2 3D打印技术应用于汽车钣金维修领域中的情况刍议

3D打印技术被运用于汽车发动机重要零部件设计中，然而因和其他领域比较相对滞后，所以3D打印技术在汽车行业中应用属于初期阶段，不能充分发挥出该项技术的最大应用价值[2]。我国汽车销售量不断增长，汽车企业的数量增多，为稳定立足于汽车市场中除了需严格控制成本，要求相关工作人员应该认真做好汽车行业维修工作。在汽车钣金维修领域中运用3D打印技术，可以简化流程、促进我国汽车行业的整体发展，所以建议科学运用该项技术、发挥出其应用的最大作用。

2.1 在汽车外板件维修更换中的应用情况

汽车钣金维修方式为板件修复和更换，不同汽车品牌经销商，为提高维修效率多通过更换板件方式处理，以此达到汽车外板件的需要，有效维护汽车外板件的效益。汽车外板件设计，直接关系到新款车是否可以占据市场，故而所有汽车厂商均会将重心放在汽车外板件设计制造方面。汽车厂商模具生产外板件，能够将完成制作的模具，遵循模具生产外板件，该种方式生产模具制作有一定挑战，报废率及资金投入非常高，模具耗损严重直接关系到模具的使用时间，并且会对模具制造外板件精度构成不利影响[3]。由此可见，模具生产汽车外板件需投入大量的资金，无法达到环保的相关标准。针对于此，建议合理使用3D打印技术处理，生产汽车外板件、不需制作模具，能够严格控制成本。同时3D打印技术的应用，不易发生损耗问题，并能在保证打印原材料充足的条件下打印，该项技术为精准制造技术能达到汽车外板件精度要求，避免发生成品报废问题。

2.2 在汽车改装中的应用情况

在汽车改装厂中应用3D打印技术，能考虑到客户的实际需要制造出不同风格的汽车改装配件，如此一来可以尽可能满足客户的需要，严格控制成本[4]。采购3D打印机即可处理改装配件方面的问题，要求结合改装配件功能、安装位置，经调整打印材料的方式促进改装厂商正常运营。

2.3 在汽车钣金修复工具中的应用情况

汽车外板件作为汽车的重要部分，可确保汽车的外观美观性，加强对驾驶员的保护，以此加强对汽车的识别。汽车外板件造型、材料也非常多，所以在汽车外板件汽车钣金修复中运用效果较好[4]。早期汽车钣金维修工具较多，无法适应现代汽车钣金维修、精细和数字修复的相关需要，应用电子测量方法能对钣金修复作以监控，而且不需去除油漆就可以获得较好的修复效果。为达到汽车钣金修复方面的效果，应投入足够的汽车钣金维修工具，汽车钣金维修工具能结合修复位置，主要包括：翼子板、车门板、车身大梁、塑料件和玻璃等修复工具，常使用的为手锤手顶铁、拉拔，以及测量等相关工具。其中拉拔工具、手锤手顶铁多运用于车身板件中进行拉板，汽车维修厂会配备一套拉拔工具，因车型不同、新款车的出现，所以应用拉拔工具处理会在一定程度上对汽车钣金维修工作构成严重的威胁。汽车维修厂运用 3D打印技术，结合车型能够打印出配套的拉拔工具，如此一来汽车钣金维修人员能应用工具，确保维修工作的质量。与此同时，钣金维修中使用手锤手顶铁为固定的形状，若汽车维修厂运用3D打印技术打印手锤手项铁，所有钣金维修人员能结合习惯、需要，制造适合的手锤手项铁，为提高维修工作整体质量提供良好支持。此外，3D打印机和材料价格较低，能为维护企业的经济效益奠定坚实基础。

2.4 在其他汽车领域中的相关应用情况

2.4.1 在汽车零部件维修中的应用情况

经调查发现，汽车维修过程中常见以下几方面的问题：其一，市场上的车型较多，4S店、维修店不能配备所有车型零部件。其二，4S店、维修店更换没有库存的零部件，单独开磨具的成本非常高且会花费较长的时间。其三，新款、限量款车型维修期间，如果需要更换零部件无法保证数量，并且单独开模制造会增加零部件的成本。其四，应用时间较长车辆/下线车型零部件，不能生产相关车型，汽车零部件厂无法生产相关车型的零部件，因此导致车型维修更换零部件有较大挑战性。应用3D打印技术于汽车维修零部件定制中可发挥重要的作用，前期汽车零部件制造保留零部件生产加工数据、三维数字模型文件即可，以便合理调用。除此之外，应用该项技术能保证计算机、3D打印机为连接的状态，为促使零部件快速打印成型奠定基础，在新款、限量款汽车、应用时间较长汽车等中运用，均可正常更换零部件[5]。若是存在库存零部件数量不足、需更换零件的问题，借助3D打印机可将紧缺零部件相关信息打印出来，旨在严格控制成本、节省时间。这个过程加工零部件无法达到实际需要，应合理的调整相关参数。

2.4.2 在汽车零部件制造中的应用情况

技术的快速发展下，汽车零部件制造中的零部件类型逐渐增加、形状和结构愈加复杂，所以致使汽车零部件开发研究时间、测试时间加长，零部件模具制造需一段时间[6-7]。这时，合理运用3D打印技术并使用借助计算机通过图形数据，生成不同形状的产品，模具和其他加工生产能有效控制成本，而且开发周期较短，利于切实保证生产效率。

3 结语

3D打印技术在不同领域中应用，均可获得较好的应用效果，当前我国汽车保有量持续增长，汽车行驶的过程无法避免发生碰撞、剐蹭情况，因而需进行汽车钣金维修。将 3D打印技术在汽车钣金维修领域中运用，不但可确保汽车钣金维修工作的质量、严格控制成本、维护企业的经济效益，而且利于充分发挥出这项技术的最大作用，可达到经济市场方面的实际需要，稳定立足于竞争激烈的市场中。