3D打印技术在机械自动化领域的应用

孔令文

（广西壮族自治区机械工业研究院）

1 引言

随着科学技术水平的不断提高，机械制造领域也加快了向自动化方向发展的进程。而新型的3D打印技术是现代技术进步的一个重要成果，其在机械自动化领域的应用极大地提高了我国机械加工制造的能力。特别是随着高分子材料等科学技术的进步，3D打印技术与电气、光学等自动化技术的有机融合，不仅促进了机械制造的多元化发展，满足用户对机械设备的个性化需求，而且有效地降低了生产加工成本，提高了机械设备的生产效率。3D打印技术在机械自动化领域的应用为机械制造行业创造了一个重大的发展机遇，应继续加强对3D技术的研究和应用，从而全面推动我国机械制造行业的现代化发展。

2 机械自动化领域应用3D打印技术的特点分析

2.1 3D打印技术在机械自动化领域应用的主要优势

2.1.1 应用3D打印技术能够提高机械制造的自动化水平

在机械自动化领域中应用3D打印技术后，机械制造的自动化水平逐渐提高。在机械加工制造过程中不再需要大量的人工操作，有效降低了人力资源成本的投入。

2.1.2 应用3D打印技术能够减少对资源的浪费

在机械自动化领域中应用3D打印技术，可以在产品的设计和加工过程中节约资源，减少对自然环境的影响和污染。传统的机械自动化生产技术需要投入较高的成本，而且对原材料会造成一定的浪费，生产效率有待提高。而应用3D打印技术后，随着3D打印技术的不断成熟，相应的打印材料技术也在快速发展，应用3D打印技术还可以实现对原材料的回收再利用，从而降低在机械自动化领域中的应用成本，其生态环保性得到提升，减少资源浪费，是一项更为环保的可持续性的机械加工技术[1]。

2.2 3D打印技术在机械自动化领域应用的不足之处

虽然在机械自动化领域中应用3D打印技术的优势十分明显，但是其应用中依然存在一些不足之处。一方面，应用3D打印技术进行机械加工制造对周边环境会产生一定的影响；另一方面是在打印的过程中，打印材料的性质会影响成品的稳定性。因此，还需要对3D打印技术进行深入的研究，加大技术创新力度，使其能够在机械自动化领域中发挥更大的作用。

3 机械自动化领域中3D打印技术的应用

3.1 应用3D打印技术进行机械加工的智能化生产

随着我国机械加工自动化水平的不断提高和信息技术等新兴技术的发展，多元化以及智能化已成为机械自动化领域发展的主要趋势，而3D打印技术在机械自动化领域的应用极大地促进了机械生产制造的智能化发展。计算机的各种软件程序是3D打印技术的主要载体，计算机通过网络技术实现数据信息的传输，能够获得全面、详细的三维打印数据。同时，该技术通过高科技的打印设备将高分子材料在先进的技术下进行定型。在机械自动化领域中应用3D打印技术，既传承了传统机械制造工艺的内涵，也是对传统工艺技术的创新，使现代化机械设备更加符合人们的实际需要。

3.2 应用3D打印技术进行增材制造，改变传统的生产加工模式

3D打印技术近年来获得了快速的发展，3D打印机和相关的材料技术等也都逐渐走向成熟，在机械自动化领域中的应用与推广范围也在不断扩大。在机械自动化领域中应用3D打印技术，是对传统加工制造模式的重大突破和技术革新。传统的机械自动化生产主要通过模具制造、加工以及焊接等技术来完成产品的大批量生产，其不仅需要较高的生产成本，而且也在一定程度上造成资源浪费，同时，在生产的多元化和灵活性方面也受到了较大的限制。而3D打印技术主要通过增材制造的方式来进行机械的自动化加工，减少了生产加工过程中所产生的边角废料，节约了资源[2]。同时，3D打印技术的加工精度比较高，能够满足小批量生产的要求，降低设计成本，缩短加工周期，这是对传统加工模式的一次重大突破。

3.3 应用3D打印技术进行机械设备零部件的设计和加工

3D打印技术在机械自动化领域应用时，可以通过其快速自动成像的功能来设计加工机械设备中一些结构形式比较复杂的零部件，有效地降低了设计和加工的技术难度，提高了机械自动化生产的效率。

3.4 应用3D打印技术制作机械设备零件的模型

3D打印技术在机械自动化领域中的应用主要是通过计算机网络以及相关的软件程序根据各种数据信息来设计加工机械设备的零件模型，并提高了生产加工的效率[3]。3D打印技术的应用不仅是对传统的加工技术的重大创新，还能提高机械设备的产品质量，极大地缩短机械设备的生产周期，丰富产品的类型。特别是在生产一些具有特殊形状或者加工精度要求的零件或设备时，3D打印技术的应用优势更加明显。3D打印技术在机械自动化领域的应用，促进了产品设计生产效率和水平的提高，并影响机械制造行业的格局。

3.5 应用3D打印技术进行机械设备的定制化生产

随着现代社会的发展和信息技术的不断进步，人们对机械设备的实际需要也更加个性化和多元化。因此，传统的机械生产加工方式已无法适应新时期的需求，而3D打印技术在机械自动化领域的应用使定制化的机械加工成为现实。在机械自动化领域应用3D技术进行定制化生产主要是利用计算机网络中的数据信息，根据用户的实际需要对其进行整理分析，并进行定向的设计加工，从而满足用户对机械设备的个性化需求。

3.6 应用3D打印配合自动化技术

3D打印技术是以打印机为基础发展处理的一项新兴技术，在机械自动化领域中应用3D打印技术时，主要是通过喷头装置根据设定的程序有序地喷出原材料，并通过高科技手段来实现定型，利用计算机的软件程序自动将机械设计转化为实物零部件[4]。在3D打印技术的应用过程中，需要与CAD等制图软件的相互配合，在设计人员通过CAD软件完成设计后，利用3D打印机进行相应的拷贝以及参数设置，为后续的打印工作做好准备。3D打印技术与自动化技术的有机融合能极大地提高机械设备的生产效率，降低工作人员的劳动强度，节约大量的人力资源成本。

4 结语

随着社会经济的发展和科学技术水平的不断提高，机械制造行业也在向着智能化和多元化的发展方向不断进步。因此，需要不断引入新的生产加工技术和工艺来提高机械自动化的水平。而3D打印能够实现个性化的机械加工，满足用户多元化的需要，还能提高加工的精度，节约材料，减少对资源的浪费。因此，3D打印在机械自动化领域具有很高的应用价值。机械制造行业要加大对3D打印技术的研究力度，对传统的生产加工模式进行相应的调整，才能充分发挥3D打印技术的作用，全面提高我国机械制造行业的自动化水平和技术能力，实现全行业的现代化发展。