基于機械制造工藝的金屬材料快速成型技術研究

李書明

摘要：隨著近些年來國家經濟的不斷進步，當前我國市場越來越多機械制造工藝的金屬材料被越來越多的應用到現實當中，為此市場上對于機械制造工藝的金屬材料的需求越來越大，為此，為進一步滿足市場當中消費者對于機械制造工藝金屬材料的使用，相關機械制造工藝的負責人員就必須不斷加強金屬材料快速成型的技術，要在保障機械制造工藝當中金屬材料的質量的情況下，逐步提高生產效率，迎合市場對金屬材料的需求，基于此，本文將進一步為大家簡單介紹機械制造工藝當中金屬材料快速成型的技術研究應用。

關鍵詞：機械制造工藝;金屬材料;快速成型技術

中圖分類號：TH162+.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）16-0042-02

0? 引言

在當前市場對機械制造當中，金屬材料的應用范圍日益廣泛，大到機械原件，小到機械零件，為此在市場熱切需求機械制造工藝當中的金屬材料的大背景之下，對于金屬材料成型技術的提高也顯得尤為重要。

1? 機械制造工藝金屬材料快速成型技術的概述分析

金屬材料快速成型技術主要是指利用計算機技術、數控技術以及激光技術等知識合并對金屬原材料進行合成的技術，如圖1所示，該技術的最大優(yōu)點就是能夠縮短金屬材料的制造周期，周期的縮短就能夠在較少的時間內生產出較多金屬材料，這對于企業(yè)來說這樣的生產技術在產品開發(fā)上就具備著較大的優(yōu)勢。同時金屬材料快速成型技術不僅能夠縮短產品生產的周期，同時還能夠節(jié)約一定的資金成本，減少以往因時間問題引發(fā)的資金問題，為此提高機械制造工藝當中金屬材料快速成型的技術不僅是企業(yè)發(fā)展的技術需要，同時也是市場人民對于金屬材料的根本需求，本文下方將來為大家進一步探討機械制造工藝當中金屬材料快速成型技術面臨的問題以及其應對措施。

2? 機械制造工藝金屬材料快速成型技術面臨的問題

2.1 技術設備的成本較高

由于金屬材料快速成型技術是一項十分注重只能技術的項目，其中運行時不僅需要較好的實驗環(huán)境，對于運行設備的要求也較高，但是當前我國企業(yè)對于機械制造工藝的資金融資相對較低，由于先進設備的較為昂貴，部分企業(yè)往往不能使用到先進的合成技術群加速金屬材料的合成，這一定程度上就阻礙了企業(yè)金屬材料的生產效率。

2.2 合成的金屬材料有限

由于快速成型技術使用的是合成技術，其原理是通過分層疊加原理對金屬原材料進行疊加，但是使用分層疊加技術到底使用什么樣的材料對金屬材料進行合成疊加依舊是個十分嚴肅的問題，因為分層疊加技術涉及到較多的化學元素進行融合攪拌，為避免因各元素之間產生不良的反映，選擇合適且安全的材料進行疊加不僅是企業(yè)金屬材料快速成型的重要階段，同時也是當前部分企業(yè)面臨的重要問題。

2.3 軟件存在一定的問題

在當前我國部分企業(yè)對金屬材料進行分層疊加時，使用的往往是快速成型系統(tǒng)，即基于STL文件格式進行轉換，但隨著該軟件技術的長時間使用，有關于該軟件出現的問題也日益顯現，如三角網格因出現空隙而導致數據遺失，同時由于平面分層而帶來臺階效應等等，這些現象的出現不僅會影響金屬材料合成的零件表面質量，同時也有可能會降低零件的成型精度。

3? 機械制造工藝金屬材料快速成型技術的應對策略

3.1 完善企業(yè)管理制度

由于我國當前有關于機械制造工藝當中金屬材料合成技術的設備相對較為昂貴，較多企業(yè)由于自身融資較低，無法引進較為先進的技術設備，造成企業(yè)的產品的生產效率一直得不到提高的現象，需要相關制造工藝企業(yè)不斷加強對本企業(yè)內部管理制度的完善，設立相應的管理機構，專門負責對企業(yè)內部設備進購問題進行管理，進行統(tǒng)一的規(guī)劃，將責任與人員落實到每一個管理部門，實現責任制度。結合企業(yè)本身存在的問題進行針對性處理，健全企業(yè)內部的管理章程、提高采購人員的素質等等。

例如在加強制造工藝企業(yè)的管理制度時，相關機械制造工藝企業(yè)首先需要對企業(yè)內部的情況進行一定的了解，包括對企業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢和發(fā)展弊端等等，針對現存問題進行解決。面對金屬材料合成設備價格較高的問題，企業(yè)應該及時設立相關的管理機構，負責對設備的進購與定制進行合理的規(guī)劃，在眾多能力范圍之內的技術設備，選擇出一所性價比較高的合成設備。同時設立設備點檢制度，加強對企業(yè)內部設備的點檢與維修，嚴格根據設備使用的周期來制定相應的檢測，以設備的使用情況為依據，對設備進行完整的檢測與維修，同時充分利用現代手段，采用較為經濟合理的方式進行維修，摒棄以往計劃經濟狀況下落后的維修方式，對設備實行定期檢測和審查制度，加大對設備維修的重視，組建相應的維修小組或者是保修小組，專門負責對設備的安全使用進行負責，加大對設備維修的投資，盡管無法在一些大型的維修機械上做處理，在一些小型的維修工具箱準備上也務必要準備詳細，且要保證維修工具的正常使用。除此之外，相關機械制造工藝企業(yè)還應該不斷加強對設備資料的詳細分析，由于不同的設備使用人員不同，其運行的時間以及用途都可能存在差異，為避免各員工對設備的交叉使用，造成一定的工作錯誤現象發(fā)生，各企業(yè)務必要安排好人員對各臺設備做好相應的資料準備，以應對往后的責任追查同時也為避免設備使用混亂。

3.2 發(fā)展全新的RP材料

由于機械制造工藝當中對于金屬材料的快速合成技術的合成材料的要求較高，其不僅需要滿足有利于快速成型加工出型的特點，還需要滿足金屬材料快速成型的硬度、強度、剛度、耐度的指標需求，同時還需要滿足快速制模的后續(xù)處理的特點，具備以上的材料較難收集，也較難進購，為此就需要相關機械制造工藝企業(yè)不斷的挖掘新的合成材料，對各個材料進行相應的試驗，尋找出能夠促成金屬材料快速成型的材料，發(fā)展全新的RP材料，尤其是復合材料，比如納米材料、非均質材料、其他方法難以制造的材料等等。

例如各機械制造工藝企業(yè)在發(fā)展全新的RP材料時，首先需要對RP材料做個全面的了解，了解RP材料合成的技術原理以及其運行程序，掌握RP材料的基礎知識，進而對RP材料運行技術進行統(tǒng)一規(guī)劃與整合，從產品生產效率、產品運行能力等等方面對金屬材料快速成型技術系統(tǒng)進行完善，尤其是對金屬材料合成的精度方面進行完善，制定相應的更改計劃，按照計劃對機械制造工藝金屬材料快速成型技術進行完善與改進。同時不斷改進企業(yè)內部對金屬材料快速成型技術工藝以及生產方法的改進，制定相應的監(jiān)督部門，專門負責對企業(yè)金屬材料快速成型技術工藝的質量監(jiān)督、運行監(jiān)督等等。除此之外，相關機械制造工藝企業(yè)還需要對快速模具的應用做好調查研究，進一步提高快速模具的生產與應用，積極引進先進技術與人才，提高快速模具的質量和運行效率，不斷挖掘新的快速成型材料，組織相應的研究開發(fā)小組，提高成型材料的性能，同時開發(fā)高性能的合成軟件。最后，相關機械制造工藝企業(yè)還需要不斷加強金屬材料快速成型技術之間融合，實現“1+1>2”發(fā)展模式，通過各技術的相互結合來提高金屬材料測量的精度，以及其合成精度，進一步消除因合成材料有限帶來的成型技術跟不上的問題。

3.3 開發(fā)新的膜片方法

由于以往企業(yè)經常使用的基于STL文件格式進行轉換的材料合成方法，隨著近些年來該技術的缺陷逐步顯現，該技術已不再合適機械制造工藝當中金屬材料的合成，為此相關機械制造工藝企業(yè)就需要不斷挖掘別的金屬材料合成方法，靜觀市場新型技術的出現，相應借鑒與學習。同時設計相應的技術研發(fā)部門，專門負責對機械制造工藝當中金屬材料快速成型技術的研究，著力于開發(fā)新型的模型切片方法，例如基于特征的模型直接切片法、曲面切片法等等，擺脫以往STL轉變技術帶來的不足，實行直接對CAD模型進行切片處理的辦法，或者利用反求工程得到逐層切片數據直接驅動快速成型系統(tǒng)，盡量減少三角面近似產生的誤差。

例如在對企業(yè)內部的金屬材料合成技術進行改革時，相關機械制造工藝企業(yè)首先可以對企業(yè)內部的金屬材料合成技術進行檢測與分析，通過數據與資料了解當前企業(yè)內部適應該技術是否能夠推動金屬材料快速成型的發(fā)展，若無法對企業(yè)的發(fā)展做出相應地貢獻，企業(yè)就應該不斷進行改革與革新，開發(fā)新的膜片方法。如在對金屬材料進行合成時可以采用基于特征的模型直接切片法，利用PowerSHAPE造型軟件進行直接切片研究，進一步提取截面輪廓，進而將輪廓分為線段、圓弧、和自由曲線，能夠從根本上避免了原有SRL文件格式的轉換方法帶來的不足，同時也能夠提高金屬材料快速成型的精度，促進金屬材料快速成型技術的提高。此外為提高機械制造工藝企業(yè)內部金屬材料快速合成技術的提高，不斷開發(fā)新的膜片方法，相關機械制造工藝企業(yè)需要制定一定的研究開發(fā)小組，選取較為優(yōu)秀具備加大潛力的人員加入開發(fā)研究當中，為該研究部門提供最為先進的技術設備，同時提供良好的研究場地，為研究小組工作能夠順利進行，相關企業(yè)還需要對該研究小組提供一定的試驗設備，如金屬材料的檢測設備、提取工具、試驗工具等等，只有提供較為完備的試驗工具與試驗場所，才能夠促進研究人員對膜片方法的開發(fā)。此外，對于新的膜片方法的開發(fā)與使用，相關企業(yè)需不斷加強對新膜片方法的堅持與試驗，只有達到國家標準才能夠投入正常使用。

4? 總結

綜上所述，機械制造工藝中金屬材料快速成型技術的研究與開發(fā)，需要相關企業(yè)不斷完善企業(yè)內部都管理制度，制定與時代相結合的金屬材料合成技術規(guī)劃，發(fā)展全新的RP材料，為金屬材料快速合成提供優(yōu)質的合成材料，同時不斷加強對新膜片的開發(fā)，提高企業(yè)金屬材料快速成型的效率。

參考文獻：

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