3D 打印对机械制造及自动化的影响

2019-04-26周雨程

电子技术与软件工程 2019年6期

文/周雨程

随着科技的不断发展和进步，各国的机械制造及自动化技术都得到了显著的提升，大多数国家都认识到了发展机械制造技术的重要性，因此积极促进3D 打印技术在机械制造及自动化中的应用，以实现机械制造技术与水平的进步。3D 打印技术作为新兴产物，是近年来逐渐发展起来的重要项目，目前3D 打印在机械制造及自动化中的应用成为人们关注的焦点。3D 打印作为促进机械制造及自动化发展的重要手段，能够使机械制造及自动化技术实现快速发展，使产品模具快速成型，减少产品的设计和加工时间，有效提高了机械制造及自动化水平，提高了企业的经济效益和社会效益。

1 关于机械制造及自动化技术的概述

机械制造及自动化技术是一门综合性比较强的学科，它集合了机械制造理论知识、机械制造技术、自动化控制系统和模具制造等学科的知识。机械制造及自动化技术是通过将计算机与机械制造相融合，建立大型计算机集成控制系统，进行提升机械制造水平，实现制造业的发展与进步。尤其是在产品加工领域，对生产产品的外观、尺寸进行持续改进，提升产品自身的品质，将产品的设计模型转变成成品，机械制造及自动化技术在其中非常重要，是实现产品从设计到生产的关键。随着社会工业化水平的进步，需要更多高精度的产品，而3D打印技术的发展和应用，能够有效促进产品的制造效率，提升产品的制造水平。

2 3D打印技术的概述

3D 打印技术通过将CAD 模型数据和数字化的打印技术相结合，进行添加或增量处理技术，并利用CAD 模型制作、软件、测量、数字激光控制等技术，进行综合评估，实现3D 打印功能的提高与改善。它为产品从设计到制造提供了必要的技术支撑，能够帮助人们快速地对产品进行了解和认识，实现机械制造及自动化水平的进步。同时3D 打印的数据文件还能网络进行传输，提高产品生产的质量和效率，促进产品的生产效率的提升。除此之外，3D 打印技术能够实现印刷技术的提升，且能降低产品结构的复杂性和制造的困难性。有效促进产品的生产，提高产品的质量和制作水平。

3 对3D打印对机械制造及自动化影响的分析

3.1 对人力劳动的影响

长期以来，低廉的劳动力成本对我国制造业的快速发展具有重要意义，在这种情况下，越来越多的跨国公司开始在我国投资和合作。然而，随着科学技术的不断发展和演变，机械制造及自动化向更为信息化和智能化的方向演变，减少了体力劳动的需求。当今机械工程中的大多数机械紧固件更多地依赖于自动化资源。在我国，长期以来一直没有专业的技术人才，阻碍了工程行业的顺利发展。基于3D 技术的机械制造和自动化技术可以节省成本并节省大多数传统流程，并依靠机械制造中的数字化生产技术，减少了过去制造过程中对生产线的需求。3D 打印在机械工程中的应用大大减少了对体力劳动者的需求，企业通常更喜欢机械化和自动化的生产流程，这反过来可以降低劳动力成本（如图1）。随着3D 打印技术作为代表性数字技术的不断完善和普及，加之资源利用问题日益突出。因此，人力劳动与传统机械工程所需的工作必须有机地结合在一起，这是机械工程未来发展的核心问题。

3.2 技术创新

目前3D 打印技术最重要的是设备的开发，在一定程度上，我国3D 印刷设备的科技研发水平基本处于国际先进水平，但机械制造整体精度和可靠性的控制仍远未达到国际顶级水平。可以看出，我国的机械制造及自动化水平需要进一步改进。3D 打印主要用于逐层处理和生产机械产品，由于用于加工不同产品的原材料的不同，因此用于原材料3D 打印的支撑装置就会不同。通过采用适合本产品原料的方法，确保高精度和可靠性是当前设备开发过程中需要解决的主要问题。此外，材料科学的研究和开发也是器件开发的关键。与传统的机械制造相比，可以看出，3D 打印中使用的材料更容易液化或粉碎，并且可以在打印完成后重新组合，同时还具有标准的物理化学性质。使用某些应用程序软件（如CAD 和CAM）将模型复制到3D 打印设备。首先设置参数然后打印，以确保控件和机械组件、打印、耗材和介质的自动化。在这种情况下，3D 打印技术与机械工程及自动化之间的联系变得更加稳定。由于不同生产和加工领域的原材料不同，3D 打印技术必须充分利用企业的机械制造和加工技术，相应的原材料必须首先通过合理有效的工艺进行液化和粉碎。在这个阶段，随着社会的多样性和机械产品的多样化发展，将会变得更加多样化，这种原材料的开发是未来3D 打印应用的关键。