鈦合金3D打印技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦合金螺絲制作中的應(yīng)用

引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高，汽車在社會(huì)當(dāng)中的普及量逐漸增加，人們對(duì)于汽車運(yùn)行的效率和性能提出了更多更高的要求。發(fā)動(dòng)機(jī)零部件作為汽車制作的重要組成部分，其質(zhì)量和運(yùn)行效果對(duì)于汽車整體運(yùn)行產(chǎn)生著重要的影響。為了提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作效率，保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件質(zhì)量，可以將鈦合金3D打印技術(shù)應(yīng)用其中。就目前來(lái)看，鈦合金3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、石油開(kāi)發(fā)等重大項(xiàng)目上，然而其在汽車制作領(lǐng)域的應(yīng)用還未得到充分的推廣。因此，有關(guān)部門及相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在革新理念的前提之下，著力采取有針對(duì)性的舉措，將鈦合金3D打印技術(shù)有效應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中。

1、鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)

由于鈦合金這種原材料本身的密度較低，使用其制作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件可以使得其慣性質(zhì)量大大減小。除此之外，鈦氣門彈簧在零部件當(dāng)中的應(yīng)用可以為汽車車身自由振動(dòng)提供更加便利的條件，從而提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率，尤其是輸出頻率。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件慣性質(zhì)量的減小可以使得零部件之間的摩擦大大減小，從而減少汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程當(dāng)中不必要的能源損耗，提高燃油運(yùn)用效率。也就是說(shuō)，鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在汽車領(lǐng)域發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的應(yīng)用有利于降低制作成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

立足于鈦合金材料自身的性能特征來(lái)看，其質(zhì)量較小，那么用其制成的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的體積也較小，所需要承載的負(fù)荷力較輕，從而減少汽車整體運(yùn)行壓力，從這一方面提高汽車整體運(yùn)行效率。

零部件慣性質(zhì)量的降低，摩擦力的減小，可以使得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的噪音大大減弱，進(jìn)一步改良汽車運(yùn)行的性能，可以給汽車乘坐者以更好的體驗(yàn)。

2、鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的劣勢(shì)

鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)之所以具有上述優(yōu)越性能是需要一定的資金及技術(shù)投入的。由于汽車制造行業(yè)對(duì)于令發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作成本有限，同時(shí)，汽車制造廠需要制作的同批發(fā)動(dòng)機(jī)零部件數(shù)量眾多。因此，一般來(lái)講，汽車制造企業(yè)沒(méi)有充足的資金用于鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，更難以利用其來(lái)制作所有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。除此之外，汽車制造廠雇傭員工，一般來(lái)說(shuō)專業(yè)技術(shù)有限，缺少充足的高素質(zhì)人才來(lái)研發(fā)、應(yīng)用鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)，尤其是將其與精細(xì)化的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的制作相結(jié)合。因此，從技術(shù)和資金支持兩方面必備因素來(lái)看，都難以為鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的有效應(yīng)用提供良好的準(zhǔn)備條件。

由于我國(guó)汽車行業(yè)起步較晚，在各方面都沒(méi)能形成純熟的制作技術(shù)，尤其是鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的應(yīng)用。近年來(lái)，其應(yīng)用特征顯現(xiàn)出焊接性能差、成形性不好等情況。而這種情況首先與應(yīng)用鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)的成本支出不符也就是說(shuō)難以保證收益。

除此之外，鈦合金前將鈦合金3D打印在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中，應(yīng)用技術(shù)的不成熟性不僅會(huì)影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作的質(zhì)量和性能，也會(huì)在一定程度上影響其外觀的美觀性，從而影響消費(fèi)者對(duì)于汽車購(gòu)買的意愿。

3、將鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)有效應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的可行性舉措

3.1 加大資金技術(shù)投入

正如我們上述所述，要想將鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)有效研發(fā)并應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中，就需要為其提供充足的資金和技術(shù)支撐。由于鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)屬于一種先進(jìn)的高科技手段，其研發(fā)及應(yīng)用需要一定的資金支持，包括對(duì)于原材料的采購(gòu)，尤其鈦合金原材料的市場(chǎng)售價(jià)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他普通金屬，核心技術(shù)的科研經(jīng)費(fèi)等等。鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)的有效應(yīng)用需要一定科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)備的支持。有關(guān)汽車制造企業(yè)需要在做好基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)備的前提之下，研發(fā)并應(yīng)用鈦合金3D打印技術(shù)。

3.2 提高員工專業(yè)工作能力

員工尤其是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作和組裝人員的專業(yè)工作能力，對(duì)于鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的應(yīng)用效果產(chǎn)生著關(guān)鍵性的影響。為了保證其能夠有效應(yīng)用，就需要不斷提高相關(guān)工作人員的專業(yè)工作能力，包括對(duì)于理論知識(shí)的掌握能力以及對(duì)于工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累。在員工上崗前，需要對(duì)其進(jìn)行一定的專業(yè)培訓(xùn)，引導(dǎo)其對(duì)于技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)理論知識(shí)加以了解。同時(shí)要引導(dǎo)其對(duì)于技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐操作情況進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，幫助其掌握間接實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)。在步入工作崗位之后也要不斷地組織開(kāi)展員工集體學(xué)習(xí)活動(dòng)，推動(dòng)其對(duì)于理論知識(shí)的掌握體系不斷更新，同時(shí)引導(dǎo)其不斷提高自身的工作實(shí)踐能力。從人力資源方面保證能夠?qū)⑩伜辖鹎皩⑩伜辖?D打印技術(shù)有效應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制 作當(dāng)中。

3.3 學(xué)習(xí)總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

就目前為止，已經(jīng)有諸多將鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的實(shí)際案例。例如，寶馬BMW 旗下勞斯萊斯中采用超過(guò)10,000 個(gè)前將鈦合金3D打印零部件，這些零部件包括危險(xiǎn)警告燈、中心鎖按鈕、電子停車制動(dòng)器、插座等。大眾、葡萄牙大眾Autoeuropa 工廠一直在使用前將鈦合金3D打印機(jī)生產(chǎn)在裝配線上使用的模具組件，節(jié)省了16萬(wàn)美元工具成本等等。汽車制造企業(yè)在將鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)應(yīng)用與自身發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)既有的應(yīng)用案例加以總結(jié)、分析，學(xué)習(xí)其成功之處。也就是說(shuō)，鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)能夠規(guī)避鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的劣勢(shì)。除此之外，各個(gè)汽車制造企業(yè)也可以加強(qiáng)交流和合作，彼此借鑒成功經(jīng)驗(yàn)。而對(duì)于鈦合金3D 技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中應(yīng)用可能出現(xiàn)的弊端問(wèn)題加以預(yù)設(shè)和預(yù)防。當(dāng)然，也要制定完備的應(yīng)對(duì)措施，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題能夠及時(shí)有效地采取有針對(duì)性的舉措加以解決，避免在損害經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)帶來(lái)社會(huì)效益的損害。爭(zhēng)取在汽車銷售市場(chǎng)當(dāng)中能夠占據(jù)更多銷售份額的同時(shí)增強(qiáng)良好口碑的建設(shè)。

4、結(jié)語(yǔ)

立足于目前我國(guó)汽車制造行業(yè)發(fā)展的具體情況來(lái)看，有關(guān)部門及相關(guān)負(fù)責(zé)人員已經(jīng)對(duì)將鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)有效應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中這一課題提起了相當(dāng)?shù)闹匾?。并且在革新理念的前提之下采取了有針?duì)性的舉措，對(duì)上述課題加以切實(shí)落實(shí)。也就是說(shuō)，在制作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件時(shí)充分利用鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)，從而保證了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作的精密化，提高了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作的效率。這在一定程度上和某些方面上提高了汽車整體運(yùn)行水平。但是，當(dāng)前將鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中時(shí)依舊存在諸多不足之處和需要進(jìn)一步改進(jìn)和提升的地方。然而，這更加說(shuō)明鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的應(yīng)用有著更加廣闊的發(fā)展前景和更加美好的發(fā)展未來(lái)。當(dāng)然，這需要我們每一個(gè)人的共同努力。希望以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件發(fā)明及制作工作人員為主的廣大人民群眾可以積極主動(dòng)的為將鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的有效應(yīng)用做出自己的一份貢獻(xiàn)。相信在不久的未來(lái)，鈦合金前將鈦合金3D打印技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作當(dāng)中的應(yīng)用水平會(huì)得到很大程度上的提高，從而提高整個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件制作的效率和水平，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)汽車制造行業(yè)的持續(xù)健康全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡堃，危巖，李路海，等.3D打印技術(shù)在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的應(yīng)用[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2014（8）：33-39.

[2]王廣春，袁圓，劉東旭.光固化快速成型技術(shù)的應(yīng)用及其進(jìn)展[J].航空制造技術(shù)，2011（6）：26-29.

[3]鄒國(guó)林.熔融沉積制造精度及快速模具制造技術(shù)的研究[D].大連：大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文，2002.

[4]樊仁軒.激光選區(qū)燒結(jié)高分子材料的加工工藝改善及相應(yīng)技術(shù)研究[D].廣州：華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2015.

[5]王東立.面向模具制造的FDM 快速成型技術(shù)研究[D].鞍山：遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2016.

[6]吳偉輝，楊永強(qiáng).選區(qū)激光熔化快速成型系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2007，43（8）：175-180.

[7]姜煒.不銹鋼選擇性激光熔化成形質(zhì)量影響因素研究[D].武漢：華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009.

[8]李楠楠.金屬增材制造技術(shù)在航空領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國(guó)科技博覽，2013（38）：289-289.

[9]陳靜，楊海歐，湯慧萍，等.成形氣氛中氧含量對(duì)TC4 鈦合金激光快速成形工藝的影響[J].中國(guó)材料進(jìn)展，2004，23（3）：23-26.

[10]宋建麗，李永堂，鄧琦林，等.激光熔覆成形技術(shù)的研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2010，46（14）：29-39.

[11]鄭增，王聯(lián)鳳，嚴(yán)彪.前將鈦合金3D打印金屬材料研究進(jìn)展[J].上海有色金屬，2016，37（1）：57-60.

[12]張新平，于思榮，夏連杰，等.鈦及鈦合金在牙科領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀[J].稀有金屬材料與工程，2002，31（4）：246-251.

[13]張興棟.生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2002（12）：78-81.

[14]寧聰琴，周玉.醫(yī)用鈦合金的發(fā)展及研究現(xiàn)狀[J].材料科學(xué)與工程，2002（1）：100-106.

[15]胡欣，魏強(qiáng)，李長(zhǎng)義，等.一種新型的TiZrNbSn 合金耐腐蝕性能研究[J].中華日腔醫(yī)學(xué)雜志，2010，45（9）：569-572.

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