增材制造技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的應(yīng)用

【摘 ?要】新時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的進(jìn)一步加快，使得越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)涌入到各個(gè)行業(yè)中，在一定程度上推動(dòng)了行業(yè)的整體發(fā)展進(jìn)程。當(dāng)前，在機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展過程中，增材制造技術(shù)是一種應(yīng)用較為廣泛的新型技術(shù)，對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行科學(xué)且合理的應(yīng)用，不僅可以對(duì)傳統(tǒng)制作工藝進(jìn)行突破，還可以從整體促進(jìn)行業(yè)進(jìn)步。因此，在這種背景下，本文即對(duì)增材制造技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望可以為相關(guān)人員提供幫助和參考。

【關(guān)鍵詞】增材制造技術(shù);機(jī)械加工行業(yè);應(yīng)用

由于近年來(lái)社會(huì)發(fā)展以及人口數(shù)量的不斷增加，資源以及環(huán)境已經(jīng)逐漸成為影響社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。所以，在這種情況下，對(duì)于資源消耗比較大的制造行業(yè)，要想保證自身在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中長(zhǎng)久進(jìn)步和發(fā)展，就一定要結(jié)合自身現(xiàn)狀，不斷朝著集約化以及高效化的方向邁進(jìn)。當(dāng)前，隨著現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，增材制造技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了行業(yè)水平的提升。

一、增材制造技術(shù)的特點(diǎn)分析

對(duì)于增材制造技術(shù)來(lái)說(shuō)，其具備非常多傳統(tǒng)技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)也特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行了很大程度的優(yōu)化以及改進(jìn)。

第一，快速成型，制作周期較短。通過對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)一步分析和研究，因?yàn)槠渲恍枰屑庸ぴ牧弦约凹庸ぴO(shè)備就能夠進(jìn)行產(chǎn)品加工，根本不需要進(jìn)行機(jī)械加工，也不需要進(jìn)行產(chǎn)品加工，能夠達(dá)到一次成型的效果和目的，大大節(jié)約了零件不同工序加工所需要花費(fèi)的時(shí)間，也有效對(duì)成本進(jìn)行了降低[1]。同時(shí)，通常情況下，在傳統(tǒng)的制造以及加工期間，其需要進(jìn)行原材料的制備以及采購(gòu)，并且，針對(duì)加工過程，需要采用的不同的工序以及手段，加工完成之后還需要進(jìn)行零件組裝。所以，這種背景下，其也在一定程度上加劇了經(jīng)濟(jì)成本。

第二，材料使用的效率非常高。對(duì)于增材制造技術(shù)而言，其可以一次成型，自下而上的分層制造，其中，材料的損耗很多都是來(lái)源于模型的成型。所以，與傳統(tǒng)的減材制造相比，增材制造可以有效對(duì)材料資源進(jìn)行節(jié)約。

第三，激光的相干性比較好，方向性也相對(duì)較好?？茖W(xué)且合理的對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，其高能量可以在短時(shí)間內(nèi)將溫度的升高，如果允許，甚至可以上升到幾千度。所以，以往制造加工過程中，一些很難進(jìn)行加工的材料，可以非常容易被加工出來(lái)[2]。

二、增材制造技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的應(yīng)用

對(duì)于增材制造技術(shù)來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠鋺?yīng)用的材料以及成型的手段存在較大的差異。并且，依照其材料物理以及化學(xué)屬性分析，現(xiàn)階段，增材制造技術(shù)可以被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中，同時(shí)發(fā)揮的作用以及價(jià)值也變得越來(lái)越重要。

（一）應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域

在實(shí)際的發(fā)展過程中，針對(duì)航空航天領(lǐng)域，由于其外形比較復(fù)雜多變，其零件的應(yīng)用數(shù)量也非常多，所以，在材料方面，對(duì)于其的要求也會(huì)相對(duì)較高，包括：材料的硬度以及強(qiáng)度，材料的整體性能等。并且，在這一領(lǐng)域中，很多零件的成本相對(duì)較高。同時(shí)，由于當(dāng)前飛行器正在朝著長(zhǎng)壽命以及高可靠性方式發(fā)展，采用整體結(jié)構(gòu)模式，并有著復(fù)雜大型化方向邁進(jìn)。而正因?yàn)槿绱?，增材制造技術(shù)憑借著電子束等熔融沉積等該領(lǐng)域所廣泛青睞，在一定程度上推動(dòng)了該領(lǐng)域的整體發(fā)展進(jìn)程[3]。

（二）應(yīng)用于汽車零件制造領(lǐng)域

在我國(guó)的實(shí)際發(fā)展過程中，由于近年來(lái)社會(huì)進(jìn)步速度的不斷加快，汽車行業(yè)的發(fā)展也變得越來(lái)越好，并且逐漸發(fā)展成為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)。但是與此同時(shí)，汽車零件的形狀也變得日益復(fù)雜，加工的制造難度也相對(duì)較大。因此，對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行科學(xué)且合理的應(yīng)用，也可以解決很多的問題和困難。比如：在2014年，奧迪R18E-TronQuat-tro模型就是采用的3D打印作品，針對(duì)這款遙控車的車身以及車底盤而言，采用的軟件是Fusion360，進(jìn)而設(shè)計(jì)的模型。同時(shí)，通過對(duì)FDM打印機(jī)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，以零點(diǎn)二毫米厚進(jìn)行打印。再比如：2016年，美國(guó)利亞桑那州的3D打印汽車公司Local Motors，就是通過對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，“打印”出了一輛3D打印的自動(dòng)駕駛電動(dòng)公交車OLLi，并且，這輛車的很大一部分是可以進(jìn)一步回收和應(yīng)用[4]。

（三）應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

從宏觀的意義上來(lái)講，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域與人類生活以及健康生活有著非常緊密的關(guān)聯(lián)。并且，由于近年來(lái)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和推廣，以往的生物醫(yī)學(xué)治療手段以及相應(yīng)器械已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的要求和標(biāo)準(zhǔn)，因此，應(yīng)用增材制造技術(shù)，也使得這一工作發(fā)生了很大的變化?，F(xiàn)階段，在具體的發(fā)展和進(jìn)步的過程中，對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行不斷的推廣和應(yīng)用，尤其是3D打印技術(shù)的選擇，其更是可以應(yīng)用在腳踝矯正以及組織器官代替。比如：美國(guó)愛齊公司在發(fā)展過程中，其就發(fā)明了現(xiàn)代隱性矯正技，通過對(duì)3D打印技術(shù)，批量制作出了隱適美牙科矯正器的，其具有較強(qiáng)的個(gè)性化，在一定程度擺脫了的牙箍的束縛。2016年，北京阜外醫(yī)院順利完成首例3D打印技術(shù)，并在其引導(dǎo)下，完成了導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣膜置換手術(shù)。

（四）應(yīng)用于建筑領(lǐng)域

在建筑行業(yè)的實(shí)際發(fā)展過程中，其很多的設(shè)計(jì)師，由于一直受到以往建造技術(shù)的影響和阻礙，使得很多具有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)不能被合理的采用，也不能將很多的具有一定藝術(shù)效果的作品變成現(xiàn)實(shí)。比如：在2014年，荷蘭的一個(gè)建筑設(shè)計(jì)師，其就對(duì)3D打印技術(shù)進(jìn)行了科學(xué)且合理的應(yīng)用，打造出了世界上第一座3D打印建筑。在2015年，在菲律賓，第一座3D打印酒店被建成。

（五）應(yīng)用于食品領(lǐng)域

在食品領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展過程中，食物的顏色以及味道等，對(duì)食品的推廣以及消費(fèi)對(duì)其有著非常大的影響。在以往的制品制作期間，由于受到傳統(tǒng)工藝的制約和干擾，使得食品的外形以及顏色等不能得到良好的設(shè)計(jì)，而對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的選擇以及采用，可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制的效果以及目的，打印出來(lái)的食品外形也具有較強(qiáng)個(gè)性化。2016年，荷蘭一個(gè)食品公司就通過對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用，有效對(duì)打印頭易堵塞問題進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。同年，巴塞羅那一家米其林星際餐廳，也是對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，打印出了珊瑚海菜品。

結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)增材制造技術(shù)而言，其是現(xiàn)階段一種比較常用的新型制造技術(shù)，其具備很多傳統(tǒng)手段所不具備的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。雖然，在對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行選擇以及應(yīng)用的過程中，其還存在很多的弊端以及問題，需要改進(jìn)的地方也比較多。但是，這一技術(shù)的發(fā)展以及推廣，其在一定程度上滿足了我國(guó)綠色可持續(xù)發(fā)展號(hào)召。所以，在今后的發(fā)展過程中，還應(yīng)該在明確自身情況的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化對(duì)增材制造技術(shù)的創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]王維佳.現(xiàn)代制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程，2018，18（09）：196-197.

[2]吳劍鋒.現(xiàn)代制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（08）：134-135.

[3]楊澤，李建永，高興華，王明旭.淺析增材制造技術(shù)在制造業(yè)中的特點(diǎn)與應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓，2017，45（03）：189-192.

[4]孫健峰，朱卿創(chuàng)，楊洲，黃忠奎.增材制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（06）：408-411.

作者簡(jiǎn)介：

康日舜，男，1985.10，漢族，鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司，大學(xué)本科，中級(jí)工程師，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及食品研發(fā)。

（作者單位：鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司）