3D打印技術與機械制造自動化相關要素分析

摘? 要：隨著制造技術的快速發展，3D打印技術逐漸成為制造業技術創新的主要方向。該技術的應用不僅可以減少加工時間，避免因反復調整參數而產生的資源消耗，使機械制造更精準，更經濟，更高效。基于此，本文重點分析了3D打印技術在機械制造自動化中的應用，以期能夠進一步促進機械制造自動化產業的健康發展。

關鍵詞：3D打印技術;機械制造;自動化

引言

隨著制造技術的快速發展，3D打印技術逐漸成為制造業技術創新的主要方向。3D打印技術是依靠信息技術進行三維建模，然后通過特定的打印機輸出模型，使產品精度和準度都極大的提高的一種制造技術。該技術的優點是減少加工時間，避免因反復調整參數而產生的資源消耗，使機械制造更精準，更經濟，更高效。

1、3D打印技術的主要特點

1.1 定制化

3D打印技術通常是與計算機技術同時應用。應用后可以根據個性化需求對產品的參數進行調整，也可以根據需要定制特定結構的產品，從而使得3D打印技術的定制優勢逐漸突顯出來，促使其發展方向也向定制化方向發展。同時，以網絡平臺為支撐，3D打印技術可以快速生產，高質量打印，使機械制造和自動化一有了更廣闊的發展空間。

1.2 生態化

3D打印技術與傳統的機械制造相比有著一定的優勢，主要體現在生態和節能降耗上。應用3D打印技術，可以實現產品數字化制造，產品的環保特性更突出，原材料可實現最大化應用，從而降低成本和損耗，使3D打印技術脫離了材料損耗的限制，向經濟化和環保化方向發展。3D打印技術的生態什特性將引導機械制造和自動化向生態化方向轉變。

1.3 智能化

3D打印技術以計算機技術為依托，在產品制造過程中離不開計算機平臺和網絡平臺，這一特性使得3D打印技術具有數字化特征，能夠實現智能化生產。在對機械模具的制造中，能夠有效利用粉狀材料進行模具生產，并對參數進行優化與調整，使機械模具自動化和智能化生產有了可靠的支撐。

2、3D打印技術在機械制造自動化中的應用

2.1 制造工藝中3D打印技術的應用

一是3D打印技術需要構建三維模型，然后將粉狀材料粘合成模型的強度，通過軟件系統的參數調整和數據處理，可以完成即時生產打印任務。完成后，可以清理并收集剩余原料為后續的生產制造做準備，極大地提高了原材料的利用率;二是三維模型構建后，通過計算機處理后再傳至3D打印機中，原材料經過處理與冷卻后，可重復進行打印，實現產業價值的提升。應用3D打印技術后，機械制造的效率和產值均得到提高，使機械制造不斷朝向自動化和智能化方向發展。

2.2 環保工藝中3D打印技術的應用

3D打印技術可以有效降低廢料的量和損失，使機械制造產業具有環保特點和節能降耗特征。應用3D打印技術后，原材料得到高效利用，廢料經過處理均可再次投入使用，節約了生產原料，使機械制造產業具有經濟化特性。同時，在國家環保戰略目標中，將低耗和低污染作為工業改革的基本出發點，促使機械制造不斷優化工藝、融合流程，更新技術和提高管理。應用3D打印技術，產品材料逐漸向環保方向發展。再者3D打印技術本身具有環保工藝，打印的產品具有環保特征，促便機械產業和自動化發展向環保型和高效型邁進。

2.3 智能化發展中3D打印技術的應用

智能化發展是機械制造業的主流發展方向。應用3D打印技術，使機械制造逐漸由傳統制造模式向智能方向過渡。如在機械制造生產中，應用分析軟件對材料和設計進行優化和處理，并應用建模工具在計算機平臺上進行三維模型的構建，然后優化的模型數據再傳輸到3D打印機中，實現3D打印，生產出優質的機械產品。在這一過程，模型的優化與調整可時時進行，設計人員可根據實際情況進行多項選擇與調整，使得產品的生產更具有選擇性。同時，在整個過程中，能夠有效的應用智能化技術，對問題進行快速定位和解決，使機械制造更高效、更經濟、更智能化，促使機械制造產業逐漸走向智能化發展方向。

2.4 科技研發中3D打印技術的應用

機械制造需要擁有較強的科學理念才能在科學發展觀的指引下可持續發展。應用3D打印技術，可以展現新技術的科學性、先進性和合理性，為機械制造業提供新的科技動力。如，在進行產品設計時，可以利用3D打印技術將產品設計的科學性體現出現，并進行價值升級，拓展產品的設計空間，以豐富的科學理念為支撐，促進制造業向經濟化、智能化、科學化方向發展。同時，科學理念的運用，要求3D打印產品要同時具有安全性和可靠性，不會與科學產生相背的矛盾，使產品的價值得到科學性優化。

2.5 產品創新中3D打印技術的應用

隨著機械制造業及自動化發展的向前推進，社會生產力大幅提高，傳統機械制造模式己經無法適應社會，必須在設計上引入創新機制，實現理念的變革，才能引導機械制造業向環保、節能、高效、智能和可持續化方向發展。機械制造及自動化發展中，機械零部件的生產要求企業以質量為目標以數量為突破口。此時，企業必須在設計理念上進行創新，運用智能化生產技術來為質量和數量做保障。應用3D打印技術，可以在產品設計中利用多維理念，智能理念，環保理念和科學發展理念為產品提供精神層面的創新規劃，有效解決生產中的問題，達到節源開流，節能降耗，提高經濟收益的目的。運用優化工藝使3D打印成本得到有效控制，生產工藝易于操作，產品價值得到提升。引導機械制造和自動化不斷優化工藝，創新設計理念，實現可持續化智能發展。

參考文獻

[1]? 熊強.3D打印對機械制造及自動化的影響探析[J].時代農機，2018（04）.

[2]? 文小燕.機械制造及自動化中的3D打印技術[J].自動化與儀器儀表，2018（08）.

[3]? 徐齊.3D打印技術對機械制造及自動化的影響[J].設備管理與維修，2018（12）.

作者簡介：張立功，1997年11月出生，男，安徽省滁州市人，本科，研究方向：機械工程。