3D打印技术在机械制造自动化中的应用研究

李春生

摘要：在经济现代化趋向日益明显的背景下，各行各业都面临着深刻的变革和挑战，在机械制造业中，新型制造技术的应用提高了机械制造的效率和质量，并且给制造业的发展带来了更大的上升空间，与此同时也带来了巨大的挑战，因此，本文主要从3D打印技术出发，分析了3D打印技术在机械制造自动化中的应用。

关键词：3D打印;技术应用;机械制造;自动化

随着经济社会的发展，3D打印技术逐步进入人们视野，并且3D打印技术具有明显的优势，因此在与各行各业的融合与应用中都呈现出向好的趋势。在机械制造业中应用3D打印技术可以有效提高生产的效率，同时实现本土化生产，并且降低生产成本，此外，3D打印技术可以提高原材料的利用率，从而满足客户的个性化需求，并且具备多样化、灵活化的特点，但是從3D打印技术的应用现状来看，该技术虽然已经在个别机械制造企业内部进行了应用试点，但是离着全行业普及依旧有很长的路要走，因此，本文从3D打印技术的原理、应用现状、优势等方面进行了分析，并且提出了相应的应用策略。

一、现代化3D打印技术的原理分析与应用概述

3D打印技术的全称为增材制造技术，按照事先设计好的程序及相关步骤通过光固化的方式实现产品的生产制造，在3D打印技术的应用过程中，首先需要借助计算机技术设计好所打印的产品的模型，并且对三维模型进行修改和挑战，绘制出相应的三维数据模型，而后通过数据格式将三维模型传递至3D打印机，打印机按照相应的模型对产品进行打印操作。

随着制造业的快速发展，3D打印技术在制造业中的应用范围也越来越广泛，并且由于3D打印技术生产的产品具有较高的可塑性，同时产品具有多样性以及高精度的特点，因此，3D打印技术得到了制造业的青睐，而随着科技的进步，3D打印机的造价也在下降，因此，通过3D打印技术进行生产成为了制造业的发展主流趋势之一，从3D打印技术的应用范围来看，该技术主要应用于航空航天领域、建筑领域、医疗领域以及军事领域，而在机械制造行业中，3D打印技术并未得到广泛的应用。

二、关于3D打印技术的优势分析

随着科技的发展与社会的进步，不论是工农业生产还是日常生活中，人类活动的智能化程度和自动化程度越来越高，因此，制造业作为工业的重要支柱，其发展方向也应当是以智能化方向和自动化方向为主，在当前的机械制造业中，3D打印技术的应用有效提高了行业的智能化程度，由于3D打印技术可以通过计算机进行三维建模，因此，不必生产所有样品用来测试，只需要在确定模型符合需求的情况下通过3D打印技术生产相应的样品即可，如果样品在测试过程中出现局部问题，则只需要通过计算机对三维模型进行修改，进而再进行打印测试，因此，有效缩短了设计环节和时间，从而降低了生产成本的同时提高了机械制造生产的智能化水平。

在3D打印技术应用的过程中，产品的特征及其用途可以直接通过计算机中的三维模型展现，并且，利用3D打印技术进行生产可以有效确保产品的整体性和稳定性。通过3D打印技术的应用与研究，可以使得产品更加个性化和多样化，从而满足客户的个性化需求，此外，客户可以根据自身的需求和用途定制相关产品，但是这一点也导致了3D打印技术难以应用于量产型产品的生产过程中，而这也是3D打印技术在机械制造行业内的主要应用障碍之一。此外，相较于其他生产方式，3D打印技术可以充分利用原材料，从而提高3D打印技术的生态性，并且顾及了企业生产的经济性。

三、关于3D打印技术的应用问题与策略分析

（一）技术应用障碍分析

在当前的机械制造业中，3D打印技术具有明显的应用优势，但是从应用状况来看，并没有得到广泛的应用，因此，本段对此进行了简单分析。从生产观念角度来看，大多数机械制造企业的领导者及其管理者依旧对3D打印技术的应用持有观望态度，其一，3D打印技术及其设备的引进成本过高，一旦引进而不能进行有效利用，则会对企业的经济效益形成严重损害;其二，机械制造行业的产品材质多为金属，而金属的特点之一就是具有良好的延展性和可塑性，但是3D打印技术只具备良好的可塑性，而打印材料的延展性还有待考虑，并且3D打印技术所生产的产品质量能否满足客户需求仍是未知的，因此，大多数机械制造企业并没有引入3D打印技术及其生产设备。

除了观念因素之外，大多数机械制造企业的规模较小，因此，缺乏足够的资金引进3D打印技术及其生产设备，虽然随着3D打印技术的发展，技术及其设备的引进成本已经大幅度降低，但是对于资金链较为紧张的中小型机械制造企业而言，依旧是一笔难以承受的开支，并且3D打印技术的收益尚未明确，因此，大多数机械制造企业不敢贸然引进相关的技术及设备。

（二）技术应用对策分析

实践是认识的基础和来源，因此，要想打破认知观念上的限制，首先需要对3D打印技术的产品质量进行检验，针对不同类型、不同材质的机械产品通过3D打印技术进行样品生产。由于3D打印技术的引进成本与引进风险太大，因此，企业应该对自身的产品类型和产品定位具有准确的判断，在此基础上谨慎引进3D打印技术。此外，企业需要对自身的产品材质了如指掌，并且利用3D打印技术对自身的产品进行试生产，对试生产的样品进行质量检验，确保3D打印技术所生产的产品安全、可靠、耐用。

企业需要通过生产实践打破认知观念的限制，此外，针对企业的资金问题，一般企业可以在部分可以应用3D打印技术的重要环节引进该技术，从而逐步完成3D打印技术的普及，针对部分规模较小、资金短缺而又的确需要3D打印技术的机械制造企业而言，可以采取企业联合或者企业合作的方式，借助行业内的龙头企业的力量实现自身的3D打印技术的研究与应用，从而提高自身的生产效率和生产质量。

四、小结

随着经济与科技的发展进步，3D打印技术逐步深入到各行各业中，并且在制造业的发展中获得了广泛的应用，但是3D打印技术在带来产业革命的同时也带来了巨大的挑战，因此，各机械制造企业需要在顺应行业主流的基础上结合自身的实际情况，因地制宜地引入3D打印技术及其相关设备。

参考文献：

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