3D打印开启铁路技改新模式

来源：科技日报

“伙计们，国防科技工业计量站的校准证书出来了，这意味着咱们将绝缘表的检定装置误差控制在±0.01%范围内，通过了检测!”6月19日，在中国铁路哈尔滨局集团有限公司三棵树车辆段大师工作室微信群内，一张关于铁路客车检测装置的图片引起大家热议。原来，该项装置中多个异形体配件及外壳是由工作室成员于殿辉依靠3D打印技术自主设计、制作的，并首次应用于实际生产中。

三棵树车辆段负责哈尔滨局集团有限公司2900多辆普速客车的检修工作。今年年初以来，大师工作室的多个实验台在改造或升级零件时，需要根据零件的不同标准引进新设备和人员，或者委托路外企业进行模具制作，因过程繁琐，导致工作室的部分研发工作处于“等米下锅”状态。

35岁的车辆电工于殿辉是“高旭斌车辆电工铁路技能大师工作室”的一名成员，曾获得“全路技术能手”“全国铁路青年岗位能手”称号。工作室将设计绝缘电子表便携式检定装置的任务交给了他。

于殿辉说：“绝缘电阻表检定装置是预防客车电气装置及线路绝缘不良的重要检测装置。购置一台类似打印机大小的检定装置需要上万元，它为绝缘表检验周期为一年一次。如何检测绝缘表的计量标准，是摆在生产作业中的一道难题。所以，我们想设计一款方便携带、坚固耐摔、支出较低的装置。”

近年来，3D打印技术发展迅速，它以建模软件构建出的三维数据模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，按切片图形逐层打印叠加的方式构造物体。对3D打印，于殿辉一直跃跃欲试，想挑战一下，把这项技术与铁路车辆行业相结合，会碰撞出怎样的火花?

这次恰好有这样一个机会，于殿辉听说同事家有一台机器，便借来研究。于殿辉虽然动手能力强，但3D打印是个全新的领域，仅凭粗浅的认识解决不了问题，于是他上网买来课件，利用休息时间将500多课时的视频课件全部看完，边看边学，逐渐摸出门道。

起初，他尝试制作弹簧、螺丝、花盆、书架等一些小物件，他发现画图建模是关键，只有图画得准，打印模型的精度才会高。画图之前，他先用手机包装盒做了一个基础模型，留出外部10个孔位以及内部元件位置，然后按照纸盒画图、建模、打印。

为了达到小巧、便携的特点，初次画图，于殿辉就用了10个小时，打印模型花费20个小时。而且在实际操作中，打印调平、配件缩小失真、表面粗糙，机器堵塞、打印错位等问题也时有发生。

但于殿辉没有气馁，更加追求精益求精。就拿外壳结构来说，是由上下两部分组成，怎么连接到一起是关键，是卡扣卡紧、螺栓紧固还是接线柱连接，三种方式他一一尝试，经过60个小时打印后，最终，于殿辉选择了螺栓紧固法。

测量、设计、建模、调平、打印、修改……于殿辉和工作室成员一遍遍重复着上述的操作，在不断试错中优化改进。经过多次调试，第一款由工作室成员自主设计、制作的元器件“基壳”成功完成，此时他们已经在打印机旁工作了近两个月。

对于装置内部，于殿辉胸有成竹，电子电路是他的老本行，对于他来说一点都不难，按照设计图，将熔断保护电路、电源开关、充电保护电路安装即可，确保使用过程的安全可靠。它的体积仅998立方厘米，重量仅570克。

“新技术的成功应用不仅解决了常规配件精度低、成本高，无法小批量生产的难题，更意味着它将为大师工作室带来更多具有创造性的产品。”大师工作室创始人高旭斌说，为将该项技术与实际生产紧密结合，加快成果转化，他们积极开展了创新活动，在疑难故障攻关、设备升级改造、配件修旧利废和铁路教具制作等方面充分发挥3D打印技术速度快、效率高、个性化定制的特点，解决了一大批现场技术难题。