機械制造領域中3D打印技術的應用探析

林曉榕

（福建工業學校，福州 350002）

近年來，3D打印技術日益受到企業的認同與關注。該技術有助于減少資金投入，提升打印操作效率，其能夠靈活運用于機械制造的各個流程中。具體來講，3D打印技術目前已經廣泛應用于熔融固化、三維成形以及其他相關領域，其需要將信息化手段作為輔助。因此，機械制造企業應當意識到3D打印技術服務于當前機械制造以及機械生產的價值，進而全面探求適用于自身的3D打印技術。

1 3D打印技術的基本特征及其原理

從基本特征來講，3D打印指的是借助三維仿真的手段來劃分特定的產品模型平面，通過運用信息化打印方式來完成全過程的圖像打印。由此可見，3D打印技術側重于增材制造，其中涉及構建縱向與橫向的雙重坐標，在妥善劃分各個打印平面的基礎上實現全方位的仿真處理。針對機械制造的整個流程而言，運用3D技術通常能夠生成相應的模型實體，此項技術包含三維成形以及其他打印技術操作。為此，3D打印技術有助于提升打印操作的精準性，上述技術措施在當前的機械制造中應當逐步予以推廣。

早在20世紀末，具備3D特征的打印設備就已經誕生。截至目前，很多行業都著手引進上述打印技術，進而全面助推了商業化以及機械化的各個行業轉型。從國內機械制造的視角來看，1994年出現了首臺3D打印設備，此類設備是由塑料粉狀物與聚丙烯塑料共同制作而成。近些年來，醫療器械領域、航天制造業與汽車生產行業都廣泛運用上述的信息化打印手段。

2 3D打印運用于機械制造的獨特優勢

2.1 顯著加快了研發機械產品的速度

從機械制造本身的視角來看，技術人員如果要研發多種多樣的新型機械產品，通常都要依賴新型的信息化手段。在傳統模式下，如果要研發某些新型的機械產品，則必須配備與之相應的多種輔助設施，同時還會耗費較長的研發時間。而3D打印技術能夠從源頭入手來加快研發各類新產品，顯著縮短整體研發周期。3D打印技術具備諸多優勢，因此近些年正受到更多企業的關注。

2.2 全面保障機械加工的優質性

機械制造領域的根本宗旨就在于保障優質性的機械產品加工，從而為相關行業提供質量更優并且穩定性更強的機械產品。3D打印技術有助于縮短產品研發時間，同時能夠保障機械流程的精確度。在后期的產品成型中，如果能夠使用3D打印方式，就可以避免頻繁的產品加工修改。因此，運用3D打印手段來加工各類機械產品，能夠杜絕某些細微的產品加工誤差，企業也能夠獲得更優的市場信譽度。

2.3 優化經濟效益

相比而言，3D打印技術可以協助機械制造企業減低自身投入的各項資源，其中包含人力資源、資金成本以及其他相關資源。與此同時，3D打印方式體現出更高層次的集成度與穩定性，可以顯著簡化加工零部件與設計機械產品的流程，企業也將會擁有更好的經濟效益。目前，很多機械制造企業利用該技術來提升自身的行業競爭力，減少了機械成本，簡化了加工流程，進而獲得更高的市場利潤。

3 具體的技術運用

從增材制造的角度講，機械制造涉及的3D打印技術體現出全方位的機械制造優勢，其中關鍵在于保障精準度、簡化機械制造流程并且全面提升實效性。當前，運用3D技術來完成打印處理，主要涉及劃分產品模型的平面，依照縱坐標和橫坐標所處的位置來實現全過程的精確打印處理。在生成模型時，3D技術能夠全面融合分層加工與疊加成型的手段，具體包含以下要點。

3.1 熔融固化操作

對于當前的3D打印技術來講，關鍵是要落實熔融固化的操作技術。在計算機的全程輔助下，技術人員首先需要擬定相應的控制流程，確保三維實體模型本身符合上述程序控制。實現上述處理后，再選擇合適的打印路線并且實現全方位的自動打印操作。由于受到自動化控制的影響，3D打印機能夠連接于供絲裝置，可以在噴頭前側的部位放置必要的原材料。原材料的絲狀物應當予以溶解處理，將其送入噴頭裝置并且進行快速噴射，然后迅速凝固于工作臺。

熔融固化操作必須將冷卻裝置作為輔助設備，通過冷卻來制作薄層的三維實體截面，以便持續進行噴射。在調控工作臺現有的平面高度時，技術人員能夠憑借信息化手段對其予以實時調整，確保其符合當前的打印操作步驟。

3.2 三維成形操作

3D打印機能夠實現全過程的三維成形操作，顯著優化了整個技術操作流程。在打印操作中，首先需要準備好存放桶，然后在其中放置特定比例的粉末材料。其間運用存放桶運輸，確保在加工臺的相應位置安放粉末材料。在此前提下，借助滾筒碾壓就能夠制成薄層狀的粉末物質，通過噴灑黏合劑來促進粉末盡快凝固并且啟動打印機。與此同時，打印機本身設有自動運行流程，這有助于降低現有的打印距離，符合循環式的打印操作要求。

3.3 其他的運用要點

如果機械制造能夠靈活運用3D打印技術，那么人們就能將虛擬的零部件模型轉變為相應的機械部件實體，從而顯著降低機械加工成本。在加工各類機械原材料時，打印機具有自動調整工作臺的功能，可以運用疊加的手段來妥善處理各種機械材料。通過全面運用信息化手段，技術人員能夠全面監控整個機械操作流程，從而獲得最優的打印操作效果。

4 結語

3D打印技術有助于優化機械制造的整個流程，顯著加快了各類機械產品的研發速度。與傳統模式相比，3D技術能夠縮減機械制造耗費的勞動力成本，同時機械產品具有更優的精度。目前，已有很多企業全面引進3D打印技術，也獲得了更優的機械制造成效。因此，在未來的實踐中，企業需要不斷總結經驗，因地制宜，全面、靈活地運用3D技術，從而不斷提升機械制造的整體實效性。