3D打印開啟鐵路技改新模式

來源：科技日報

“伙計們，國防科技工業(yè)計量站的校準證書出來了，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)，通過了檢測!”6月19日，在中國鐵路哈爾濱局集團有限公司三棵樹車輛段大師工作室微信群內(nèi)，一張關(guān)于鐵路客車檢測裝置的圖片引起大家熱議。原來，該項裝置中多個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、制作的，并首次應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。

三棵樹車輛段負責(zé)哈爾濱局集團有限公司2900多輛普速客車的檢修工作。今年年初以來，大師工作室的多個實驗臺在改造或升級零件時，需要根據(jù)零件的不同標準引進新設(shè)備和人員，或者委托路外企業(yè)進行模具制作，因過程繁瑣，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”“全國鐵路青年崗位能手”稱號。工作室將設(shè)計絕緣電子表便攜式檢定裝置的任務(wù)交給了他。

于殿輝說：“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裝置。購置一臺類似打印機大小的檢定裝置需要上萬元，它為絕緣表檢驗周期為一年一次。如何檢測絕緣表的計量標準，是擺在生產(chǎn)作業(yè)中的一道難題。所以，我們想設(shè)計一款方便攜帶、堅固耐摔、支出較低的裝置。”

近年來，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3D打印，于殿輝一直躍躍欲試，想挑戰(zhàn)一下，把這項技術(shù)與鐵路車輛行業(yè)相結(jié)合，會碰撞出怎樣的火花?

這次恰好有這樣一個機會，于殿輝聽說同事家有一臺機器，便借來研究。于殿輝雖然動手能力強，但3D打印是個全新的領(lǐng)域，僅憑粗淺的認識解決不了問題，于是他上網(wǎng)買來課件，利用休息時間將500多課時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，打印模型的精度才會高。畫圖之前，他先用手機包裝盒做了一個基礎(chǔ)模型，留出外部10個孔位以及內(nèi)部元件位置，然后按照紙盒畫圖、建模、打印。

為了達到小巧、便攜的特點，初次畫圖，于殿輝就用了10個小時，打印模型花費20個小時。而且在實際操作中，打印調(diào)平、配件縮小失真、表面粗糙，機器堵塞、打印錯位等問題也時有發(fā)生。

但于殿輝沒有氣餒，更加追求精益求精。就拿外殼結(jié)構(gòu)來說，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60個小時打印后，最終，于殿輝選擇了螺栓緊固法。

測量、設(shè)計、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，在不斷試錯中優(yōu)化改進。經(jīng)過多次調(diào)試，第一款由工作室成員自主設(shè)計、制作的元器件“基殼”成功完成，此時他們已經(jīng)在打印機旁工作了近兩個月。

對于裝置內(nèi)部，于殿輝胸有成竹，電子電路是他的老本行，對于他來說一點都不難，按照設(shè)計圖，將熔斷保護電路、電源開關(guān)、充電保護電路安裝即可，確保使用過程的安全可靠。它的體積僅998立方厘米，重量僅570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，無法小批量生產(chǎn)的難題，更意味著它將為大師工作室?guī)�來更多具有�?chuàng)造性的產(chǎn)品�！贝髱煿ぷ魇覄�(chuàng)始人高旭斌說，為將該項技術(shù)與實際生產(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，在疑難故障攻關(guān)、設(shè)備升級改造、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、個性化定制的特點，解決了一大批現(xiàn)場技術(shù)難題。