3D技術(shù)對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)的利弊分析

袁犇 王意軍 楊賡

摘 要：隨著科技的逐漸發(fā)展，各種新型技術(shù)不斷地出現(xiàn)在我們的生活中，并且在各個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用，3D打印技術(shù)就是其中的一種。本文主要闡述3D打印技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)運(yùn)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，希望能夠?qū)?D打印技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的運(yùn)用起到一定幫助作用。

關(guān)鍵詞：3D技術(shù)；機(jī)械制造行業(yè)；分析

引言：3D打印技術(shù)是一種新型的技術(shù)，目前已經(jīng)有很多行業(yè)都在運(yùn)用這種技術(shù)，機(jī)械制造行業(yè)也不例外。通過3D打印技術(shù)可以讓那些生產(chǎn)較為困難和具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的加工變得更加容易。因此，在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用3D打印技術(shù)是十分必要的。但是在應(yīng)用過程中，仍存在一些不足之處有待解決。

一、3D打印技術(shù)的在機(jī)械制造行業(yè)的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）3D打印技術(shù)提升機(jī)械制造效率

在過去的機(jī)械制造中，存在夾具安裝、刀具安裝和部分輔助部件安裝的工藝過程，而3D技術(shù)卻不需要這些步驟，這就使零件的制造時(shí)間相應(yīng)的減少了。在進(jìn)行制造時(shí)，操作人員不必多次模擬制造產(chǎn)品，只要?jiǎng)?chuàng)建正確的模型，同時(shí)切片的分辨率符合需要，就可以使產(chǎn)品的批量制造得以實(shí)現(xiàn)，也可以使產(chǎn)品的質(zhì)量與精度得到一定保證。3D打印技術(shù)的運(yùn)用，不但使產(chǎn)品的生產(chǎn)速率得到了提升，同時(shí)產(chǎn)品的合格率也得到了提高，給企業(yè)創(chuàng)造了更好的經(jīng)濟(jì)利益[1]。

（二）3D打印技術(shù)降低制造成本

由于3D打印技術(shù)的運(yùn)用，機(jī)械加工企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的多元化得以實(shí)現(xiàn)，使過去編制復(fù)雜加工工藝的過程得到了規(guī)避，這樣就可以讓產(chǎn)品研發(fā)制造中的成本得到減少，從而使企業(yè)的效益得到提升。過去的加工方法中，需要拋光、熱處理、鍛造等工藝過程，但是3D打印技術(shù)不需要這些過程，也沒有必要安排人員跟蹤所有工序。在計(jì)算機(jī)將加工程序設(shè)置好之后，只需要一名專業(yè)技術(shù)人員就可以將產(chǎn)品的加工工作完成。假如需要調(diào)整產(chǎn)品，技術(shù)人員只需要科學(xué)合理地調(diào)整加工程序。所以，3D打印技術(shù)快捷方便，能夠使生產(chǎn)成本減少，企業(yè)也可以生產(chǎn)出質(zhì)量高的機(jī)械產(chǎn)品。

（三）3D打印技術(shù)改變機(jī)械制造

3D技術(shù)的主要特點(diǎn)是能夠生產(chǎn)出可以直接使用的零件，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后設(shè)計(jì)輸出相應(yīng)的零件。所以，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，能夠使生產(chǎn)投入減少，使生產(chǎn)速度變快。雖然3D技術(shù)還沒有普遍應(yīng)用，但是我們一定不可以忽視它的作用。在今后的制造中，3D技術(shù)將會(huì)不斷發(fā)展，會(huì)使現(xiàn)有的機(jī)械制造格局有所變化。這種技術(shù)的運(yùn)用，不但能夠保證線體加工零件的精度，同時(shí)又可以節(jié)約時(shí)間。對(duì)于一些中小型企業(yè)來說，通過對(duì)3D技術(shù)的運(yùn)用[2]，能夠使成本投入得到減少，使企業(yè)更具活力，對(duì)企業(yè)創(chuàng)造力的增加起到了一定推動(dòng)作用。

（四）3D打印技術(shù)滿足個(gè)性化需求

傳統(tǒng)的機(jī)械制造由于受到成本與市場(chǎng)環(huán)境的限制，制造的產(chǎn)品只符合多數(shù)人的需求，個(gè)性化的需求卻難以實(shí)現(xiàn)，小量需求沒有什么市場(chǎng)。但是3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，將其運(yùn)用到機(jī)械制造行業(yè)中，可以根據(jù)人們的實(shí)際需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，從而使個(gè)性需求得以實(shí)現(xiàn)。

（五）3D打印技術(shù)改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)

在運(yùn)用3D技術(shù)的過程中，不需要人為操作，都是通過計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)零件，整個(gè)生產(chǎn)過程都是通過計(jì)算機(jī)來完成的。這種通過計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)能夠使其穩(wěn)定性和精度得到保證。所以，3D技術(shù)能夠使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到提升。例如，在開發(fā)航天零件的過程中，通過對(duì)3D打印技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)芰慵罅可a(chǎn)。與過去的設(shè)計(jì)思路不同的是，3D打印技術(shù)只要將樣品設(shè)計(jì)出來，就能夠進(jìn)行大量生產(chǎn)，而過去的制造技術(shù)需要將三百多個(gè)精細(xì)零件設(shè)計(jì)出來。

（六）3D 打印技術(shù)的局限性

3D打印技術(shù)已經(jīng)在很多行業(yè)中有所應(yīng)用，然而隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，這就造成3D打印技術(shù)的一些局限性暴露了出來。應(yīng)用于3D 打印技術(shù)的材料不多，僅僅包括塑料盒無機(jī)粉料、石膏等，而且這種產(chǎn)品是一次性成型的，不同的材料之間是無法相互使用的，這就造成一些零件的加工十分不方便。另外，3D打印材料會(huì)污染環(huán)境，而且當(dāng)前電子元器件還無法運(yùn)用3D打印技術(shù)生產(chǎn)。

二、3D打印技術(shù)在傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展方向

當(dāng)前我國制造業(yè)的主要表現(xiàn)是人力資源豐富、市場(chǎng)需求過高，這就要求我們將產(chǎn)品附加值相對(duì)偏低、轉(zhuǎn)型升級(jí)困難等問題進(jìn)行有效處理。傳統(tǒng)的制造技術(shù)以磨具為主，同時(shí)輔助以其它工具完成相應(yīng)的生產(chǎn)活動(dòng)，這樣就使研發(fā)周期延長。因?yàn)榱魉€只是通過頻繁操作來進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)，技術(shù)含量低，解決了就業(yè)問題，而且成本的投入很少，實(shí)現(xiàn)了只用低成本就完成了生產(chǎn)任務(wù)的目標(biāo)。新技術(shù)的運(yùn)用對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)產(chǎn)生了一定的沖擊，只有在大規(guī)模的制造中，傳統(tǒng)制造業(yè)低成本的優(yōu)點(diǎn)才會(huì)顯示出來。但3D打印技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，體現(xiàn)了現(xiàn)代化的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能使投入成本減少，將附加值提升，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

結(jié)束語：綜上所述，我們可以看出在機(jī)械行業(yè)中運(yùn)用3D打印技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。3D打印技術(shù)是結(jié)合光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、電氣專業(yè)于一體的新型技術(shù)。將這種技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械制造行業(yè)可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的創(chuàng)新，同時(shí)也可以使綠色制造得以實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)了我國機(jī)械制造業(yè)更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭曉鑫.3D技術(shù)在機(jī)械零部件逆向工程中的應(yīng)用與探究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（08）：93+96.

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[3]楊航.3D技術(shù)在機(jī)械零部件逆向工程中的應(yīng)用[J].中州煤炭，2015（01）：92-94.