探討機(jī)械制造受3D打印技術(shù)的影響

李瑞

摘要：3D打印技術(shù)利用軟件設(shè)計程序和數(shù)字化工具，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助下達(dá)到共 享和傳遞目的，使用本地化的方式進(jìn)行生產(chǎn)制造，從而減少成本，使污染得到控制，滿足人們的個性化需要。3D打印技術(shù)能給國內(nèi)制造領(lǐng)域帶來發(fā)展的新機(jī)遇，故本文對3D打印技術(shù)對于機(jī)械制造的影響進(jìn)行了研究，以供業(yè)界參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;3D打印技術(shù);自動化

引言：伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步，3D打印這一高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，國家對此項技術(shù)非常重視，把它當(dāng)作關(guān)鍵建設(shè)項目，現(xiàn)階段，3D打印技術(shù)于機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用越來越廣，除此之外，3D打印技術(shù)能夠助推我國自動化行業(yè)的進(jìn)步。因此，研究3D打印技術(shù)對于機(jī)械制造的影響在現(xiàn)實(shí)層面意義重大。

一、3D打印技術(shù)原理和缺點(diǎn)分析

3D打印技術(shù)的別稱是增材制造技術(shù)，它可以利用對光固化方法及紙折疊方法的使用來達(dá)到制造產(chǎn)品目的。對3D打印技術(shù)來說，應(yīng)該先使用計算機(jī)，對有關(guān)軟件進(jìn)行運(yùn)行，在軟件中完成三維造型，建模和設(shè)計所需產(chǎn)品，對產(chǎn)品三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行繪制，之后將其轉(zhuǎn)化成適用于3D打印機(jī)的數(shù)據(jù)格式，隨后借助3D打印對提前設(shè)計完成的產(chǎn)品進(jìn)行打印。在3D打印技術(shù)中，需要使用的材料應(yīng)符合特定標(biāo)準(zhǔn)，使用材料較為特殊，通常為粉末狀的金屬或者塑料，就上述材料而言，其共同特點(diǎn)便是可以粘合。3D打印能把所需材料依據(jù)提前設(shè)計的三維模型進(jìn)行層層堆積，最后實(shí)現(xiàn)設(shè)計人員想要的產(chǎn)品形狀和產(chǎn)品外型，使其具備對應(yīng)產(chǎn)品功能。

3D打印技術(shù)的弊端在于打印設(shè)備使用材料的局限性較強(qiáng)，首先獲取過程具有一定的難度，導(dǎo)致3D打印成本有所增加，其次，部分材料帶有危險性，在大量生產(chǎn)時會威脅人們的身體健康。

二、機(jī)械制造受3D打印技術(shù)影響

（一）使經(jīng)濟(jì)利益得到增加，實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本目標(biāo)

現(xiàn)階段，我國機(jī)械制造行業(yè)的市場競爭日益激烈，對各個機(jī)械制造企業(yè)而言，出于提高競爭實(shí)力的目的，需要將生產(chǎn)技術(shù)作為入手點(diǎn)。通常而言，機(jī)械制造時需要的成本費(fèi)用較高，尤其對科技含量高和工藝較為復(fù)雜的產(chǎn)品來說，其產(chǎn)品設(shè)計時需要用到大量資金。而在使用3D打印技術(shù)后，可以使各個生產(chǎn)細(xì)節(jié)得到高效整合，使生產(chǎn)制造方面的成本有所下降。舉例說明，可以對3D打印技術(shù)的模擬打印功能進(jìn)行應(yīng)用，在產(chǎn)品制造早期可以對生產(chǎn)項目進(jìn)行準(zhǔn)確審核，而且可對生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行測試，假若生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝不成熟，則應(yīng)返修或進(jìn)行再次生產(chǎn)，上述功能均是以往使用的機(jī)械制造技術(shù)所欠缺的，此外，由于3D打印技術(shù)具有許多先進(jìn)功能，可以防止原材料浪費(fèi)問題出現(xiàn)，幫助機(jī)械制造企業(yè)節(jié)約了設(shè)計費(fèi)用以及生產(chǎn)成本，可使制造失誤出現(xiàn)的次數(shù)得到有效降低。對以往的機(jī)械制造來說，設(shè)計人員必須在設(shè)計環(huán)節(jié)完成組裝操作，而且部分關(guān)鍵的零部件需要花很長時間進(jìn)行收集，經(jīng)常會出現(xiàn)缺少零件的問題，如此一來，設(shè)計周期將會延長，在對3D打印技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用之后，模型設(shè)計環(huán)節(jié)可以得到精簡，其組裝流程的難度也會有所下降，不僅使生產(chǎn)效率得到優(yōu)化，還可以達(dá)到對成本進(jìn)行控制的目的[1]。

（二）使工藝技術(shù)水準(zhǔn)得到優(yōu)化

在3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用至機(jī)械制造行業(yè)的背景下，其產(chǎn)品設(shè)計廣度得到了拓寬，對過去的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計而言，許多設(shè)計師也會設(shè)計出很優(yōu)秀的產(chǎn)品，不過在技術(shù)水準(zhǔn)的限制下，多數(shù)設(shè)計理念無法落實(shí)。在應(yīng)用3D打印技術(shù)之后，上述技術(shù)難題得到了很好的解決，以往不能做到的模型設(shè)計均被生產(chǎn)為成品。在機(jī)械制造行業(yè)中，其材料加工技術(shù)水準(zhǔn)較以往有了非常明顯的提高，工業(yè)生產(chǎn)的能力越來越強(qiáng)。

（三）使制造空間得到節(jié)省

以往多數(shù)傳統(tǒng)的機(jī)械制造企業(yè)在加工產(chǎn)品時，均會利用大體積模具，在生產(chǎn)制造時所需的生產(chǎn)空間很大，使用此種方式進(jìn)行制造比較困難，而且工作負(fù)擔(dān)很重，多數(shù)員工面臨的工作壓力很大，其生產(chǎn)積極性越來越差，長此以往，機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)效率必將不斷降低，而在機(jī)械制造企業(yè)對3D打印技術(shù)進(jìn)行使用后，員工在工作時擁有更充裕的空間，其工作壓力也隨之減小，在工作時的狀態(tài)越來越好，從而使機(jī)械制造企業(yè)在經(jīng)濟(jì)方面的收益不斷增加[2]。

（四）使制造效率得到提升

將3D打印技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)，可以幫助機(jī)械制造企業(yè)達(dá)到成本控制目的。就產(chǎn)品來說，其制作周期不斷縮短，生產(chǎn)難度逐漸降低，工作人員的生產(chǎn)效率越來越高，對機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展十分有利。對傳統(tǒng)機(jī)械來說，若其生產(chǎn)某個產(chǎn)品需要耗時一天，而在使用3D打印技術(shù)之后，僅需兩個小時便可完成該生產(chǎn)工作，除此之外，就產(chǎn)品參數(shù)而言，使用智能化與自動化方式進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品要比以往更加精準(zhǔn)。

（五）使機(jī)械制造的格局得到優(yōu)化

在3D打印技術(shù)中，計算機(jī)建模技術(shù)是其最明顯的優(yōu)勢，使用有關(guān)軟件便能設(shè)計出各種形狀的產(chǎn)品和具有各種功能的產(chǎn)品，可使機(jī)械制造狀態(tài)及機(jī)械生產(chǎn)狀態(tài)得到明顯優(yōu)化，和以往的機(jī)械制造流程作比較，已出現(xiàn)非常突出的轉(zhuǎn)變。假如3D打印技術(shù)普及的程度逐漸加強(qiáng)，則原本使用的機(jī)械生產(chǎn)模式在不久的將來便會被徹底取代。就3D打印技術(shù)而言，盡管目前未能實(shí)現(xiàn)全方位推廣，待其應(yīng)用范圍達(dá)到理想狀態(tài)后，便可對機(jī)械制造行業(yè)造成深遠(yuǎn)影響。與此同時，使用3D打印設(shè)備能夠合理地調(diào)控零配件生產(chǎn)與零配件供應(yīng)，此優(yōu)勢同樣是過去的機(jī)械制造所不能比擬的。

結(jié)束語：

總而言之，將來3D打印技術(shù)會伴隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展而逐漸進(jìn)步。在機(jī)械制造中使用3D打印技術(shù)，除了可以使機(jī)械制造向著自動化方向與數(shù)字化方向發(fā)展外，還會使其更具現(xiàn)代化特色，達(dá)到技術(shù)創(chuàng)新目的，對機(jī)械制造的布局進(jìn)行優(yōu)化，減少對人力資源及物力資源的使用，使我國機(jī)械制造行業(yè)采用綠色制造模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]魯璐.關(guān)于3 D打印技術(shù)對機(jī)械制造及自動化行業(yè)影響的探討[J].機(jī)械管理開發(fā)，2020，35（05）：251-252.

[2]常娜娜.探析3D打印技術(shù)對機(jī)械制造及自動化的影響[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019，（18）：218-219.