3D打印開啟鐵路技改新模式

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

“伙計(jì)們，國(guó)防科技工業(yè)計(jì)量站的校準(zhǔn)證書出來(lái)了，這意味著咱們將絕緣表的檢定裝置誤差控制在±0.01%范圍內(nèi)，通過(guò)了檢測(cè)!”6月19日，在中國(guó)鐵路哈爾濱局集團(tuán)有限公司三棵樹車輛段大師工作室微信群內(nèi)，一張關(guān)于鐵路客車檢測(cè)裝置的圖片引起大家熱議。原來(lái)，該項(xiàng)裝置中多個(gè)異形體配件及外殼是由工作室成員于殿輝依靠3D打印技術(shù)自主設(shè)計(jì)、制作的，并首次應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。

三棵樹車輛段負(fù)責(zé)哈爾濱局集團(tuán)有限公司2900多輛普速客車的檢修工作。今年年初以來(lái)，大師工作室的多個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在改造或升級(jí)零件時(shí)，需要根據(jù)零件的不同標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)新設(shè)備和人員，或者委托路外企業(yè)進(jìn)行模具制作，因過(guò)程繁瑣，導(dǎo)致工作室的部分研發(fā)工作處于“等米下鍋”狀態(tài)。

35歲的車輛電工于殿輝是“高旭斌車輛電工鐵路技能大師工作室”的一名成員，曾獲得“全路技術(shù)能手”“全國(guó)鐵路青年崗位能手”稱號(hào)。工作室將設(shè)計(jì)絕緣電子表便攜式檢定裝置的任務(wù)交給了他。

于殿輝說(shuō)：“絕緣電阻表檢定裝置是預(yù)防客車電氣裝置及線路絕緣不良的重要檢測(cè)裝置。購(gòu)置一臺(tái)類似打印機(jī)大小的檢定裝置需要上萬(wàn)元，它為絕緣表檢驗(yàn)周期為一年一次。如何檢測(cè)絕緣表的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，是擺在生產(chǎn)作業(yè)中的一道難題。所以，我們想設(shè)計(jì)一款方便攜帶、堅(jiān)固耐摔、支出較低的裝置。”

近年來(lái)，3D打印技術(shù)發(fā)展迅速，它以建模軟件構(gòu)建出的三維數(shù)據(jù)模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，按切片圖形逐層打印疊加的方式構(gòu)造物體。對(duì)3D打印，于殿輝一直躍躍欲試，想挑戰(zhàn)一下，把這項(xiàng)技術(shù)與鐵路車輛行業(yè)相結(jié)合，會(huì)碰撞出怎樣的火花?

這次恰好有這樣一個(gè)機(jī)會(huì)，于殿輝聽說(shuō)同事家有一臺(tái)機(jī)器，便借來(lái)研究。于殿輝雖然動(dòng)手能力強(qiáng)，但3D打印是個(gè)全新的領(lǐng)域，僅憑粗淺的認(rèn)識(shí)解決不了問(wèn)題，于是他上網(wǎng)買來(lái)課件，利用休息時(shí)間將500多課時(shí)的視頻課件全部看完，邊看邊學(xué)，逐漸摸出門道。

起初，他嘗試制作彈簧、螺絲、花盆、書架等一些小物件，他發(fā)現(xiàn)畫圖建模是關(guān)鍵，只有圖畫得準(zhǔn)，打印模型的精度才會(huì)高。畫圖之前，他先用手機(jī)包裝盒做了一個(gè)基礎(chǔ)模型，留出外部10個(gè)孔位以及內(nèi)部元件位置，然后按照紙盒畫圖、建模、打印。

為了達(dá)到小巧、便攜的特點(diǎn)，初次畫圖，于殿輝就用了10個(gè)小時(shí)，打印模型花費(fèi)20個(gè)小時(shí)。而且在實(shí)際操作中，打印調(diào)平、配件縮小失真、表面粗糙，機(jī)器堵塞、打印錯(cuò)位等問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生。

但于殿輝沒(méi)有氣餒，更加追求精益求精。就拿外殼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，是由上下兩部分組成，怎么連接到一起是關(guān)鍵，是卡扣卡緊、螺栓緊固還是接線柱連接，三種方式他一一嘗試，經(jīng)過(guò)60個(gè)小時(shí)打印后，最終，于殿輝選擇了螺栓緊固法。

測(cè)量、設(shè)計(jì)、建模、調(diào)平、打印、修改……于殿輝和工作室成員一遍遍重復(fù)著上述的操作，在不斷試錯(cuò)中優(yōu)化改進(jìn)。經(jīng)過(guò)多次調(diào)試，第一款由工作室成員自主設(shè)計(jì)、制作的元器件“基殼”成功完成，此時(shí)他們已經(jīng)在打印機(jī)旁工作了近兩個(gè)月。

對(duì)于裝置內(nèi)部，于殿輝胸有成竹，電子電路是他的老本行，對(duì)于他來(lái)說(shuō)一點(diǎn)都不難，按照設(shè)計(jì)圖，將熔斷保護(hù)電路、電源開關(guān)、充電保護(hù)電路安裝即可，確保使用過(guò)程的安全可靠。它的體積僅998立方厘米，重量?jī)H570克。

“新技術(shù)的成功應(yīng)用不僅解決了常規(guī)配件精度低、成本高，無(wú)法小批量生產(chǎn)的難題，更意味著它將為大師工作室?guī)��?lái)更多具有創(chuàng)造性的產(chǎn)品�！贝髱煿ぷ魇覄�(chuàng)始人高旭斌說(shuō)，為將該項(xiàng)技術(shù)與實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化，他們積極開展了創(chuàng)新活動(dòng)，在疑難故障攻關(guān)、設(shè)備升級(jí)改造、配件修舊利廢和鐵路教具制作等方面充分發(fā)揮3D打印技術(shù)速度快、效率高、個(gè)性化定制的特點(diǎn)，解決了一大批現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)難題。