增材制造技術在機械加工行業(yè)的應用

【摘 ?要】新時代背景下，科學技術發(fā)展速度的進一步加快，使得越來越多的先進技術涌入到各個行業(yè)中，在一定程度上推動了行業(yè)的整體發(fā)展進程。當前，在機械加工行業(yè)的發(fā)展過程中，增材制造技術是一種應用較為廣泛的新型技術，對這一技術進行科學且合理的應用，不僅可以對傳統(tǒng)制作工藝進行突破，還可以從整體促進行業(yè)進步。因此，在這種背景下，本文即對增材制造技術在機械加工行業(yè)的應用進行了分析，希望可以為相關人員提供幫助和參考。

【關鍵詞】增材制造技術;機械加工行業(yè);應用

由于近年來社會發(fā)展以及人口數(shù)量的不斷增加，資源以及環(huán)境已經(jīng)逐漸成為影響社會發(fā)展的關鍵因素。所以，在這種情況下，對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競爭中長久進步和發(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。當前，隨著現(xiàn)代化先進技術的發(fā)展，增材制造技術也被廣泛的應用，在一定程度上促進了行業(yè)水平的提升。

一、增材制造技術的特點分析

對于增材制造技術來說，其具備非常多傳統(tǒng)技術所不具備的優(yōu)勢也特點，對傳統(tǒng)技術進行了很大程度的優(yōu)化以及改進。

第一，快速成型，制作周期較短。通過對增材制造技術進一步分析和研究，因為其只需要有加工原材料以及加工設備就能夠進行產(chǎn)品加工，根本不需要進行機械加工，也不需要進行產(chǎn)品加工，能夠達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的時間，也有效對成本進行了降低[1]。同時，通常情況下，在傳統(tǒng)的制造以及加工期間，其需要進行原材料的制備以及采購，并且，針對加工過程，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)濟成本。

第二，材料使用的效率非常高。對于增材制造技術而言，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材料資源進行節(jié)約。

第三，激光的相干性比較好，方向性也相對較好。科學且合理的對這一技術進行應用，其高能量可以在短時間內(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，一些很難進行加工的材料，可以非常容易被加工出來[2]。

二、增材制造技術在機械加工行業(yè)的應用

對于增材制造技術來說，因為其應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屬性分析，現(xiàn)階段，增材制造技術可以被應用于多個領域中，同時發(fā)揮的作用以及價值也變得越來越重要。

（一）應用于航空航天領域

在實際的發(fā)展過程中，針對航空航天領域，由于其外形比較復雜多變，其零件的應用數(shù)量也非常多，所以，在材料方面，對于其的要求也會相對較高，包括：材料的硬度以及強度，材料的整體性能等。并且，在這一領域中，很多零件的成本相對較高。同時，由于當前飛行器正在朝著長壽命以及高可靠性方式發(fā)展，采用整體結(jié)構模式，并有著復雜大型化方向邁進。而正因為如此，增材制造技術憑借著電子束等熔融沉積等該領域所廣泛青睞，在一定程度上推動了該領域的整體發(fā)展進程[3]。

（二）應用于汽車零件制造領域

在我國的實際發(fā)展過程中，由于近年來社會進步速度的不斷加快，汽車行業(yè)的發(fā)展也變得越來越好，并且逐漸發(fā)展成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)。但是與此同時，汽車零件的形狀也變得日益復雜，加工的制造難度也相對較大。因此，對增材制造技術進行科學且合理的應用，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，針對這款遙控車的車身以及車底盤而言，采用的軟件是Fusion360，進而設計的模型。同時，通過對FDM打印機進行科學合理的應用，以零點二毫米厚進行打印。再比如：2016年，美國利亞桑那州的3D打印汽車公司Local Motors，就是通過對增材制造技術進行應用，“打印”出了一輛3D打印的自動駕駛電動公交車OLLi，并且，這輛車的很大一部分是可以進一步回收和應用[4]。

（三）應用于生物醫(yī)學領域

從宏觀的意義上來講，生物醫(yī)學領域與人類生活以及健康生活有著非常緊密的關聯(lián)。并且，由于近年來現(xiàn)代化科學技術的廣泛應用和推廣，以往的生物醫(yī)學治療手段以及相應器械已經(jīng)不能滿足當前的要求和標準，因此，應用增材制造技術，也使得這一工作發(fā)生了很大的變化。現(xiàn)階段，在具體的發(fā)展和進步的過程中，對增材制造技術進行不斷的推廣和應用，尤其是3D打印技術的選擇，其更是可以應用在腳踝矯正以及組織器官代替。比如：美國愛齊公司在發(fā)展過程中，其就發(fā)明了現(xiàn)代隱性矯正技，通過對3D打印技術，批量制作出了隱適美牙科矯正器的，其具有較強的個性化，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，并在其引導下，完成了導管主動脈瓣膜置換手術。

（四）應用于建筑領域

在建筑行業(yè)的實際發(fā)展過程中，其很多的設計師，由于一直受到以往建造技術的影響和阻礙，使得很多具有創(chuàng)意的設計不能被合理的采用，也不能將很多的具有一定藝術效果的作品變成現(xiàn)實。比如：在2014年，荷蘭的一個建筑設計師，其就對3D打印技術進行了科學且合理的應用，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）應用于食品領域

在食品領域的實際發(fā)展過程中，食物的顏色以及味道等，對食品的推廣以及消費對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計，而對增材制造技術進行進一步的選擇以及采用，可以實現(xiàn)個性化定制的效果以及目的，打印出來的食品外形也具有較強個性化。2016年，荷蘭一個食品公司就通過對3D打印技術的應用，有效對打印頭易堵塞問題進行了優(yōu)化和改進。同年，巴塞羅那一家米其林星際餐廳，也是對這一技術進行應用，打印出了珊瑚海菜品。

結(jié)束語

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

參考文獻：

[1]王維佳.現(xiàn)代制造技術在農(nóng)業(yè)機械設計制造中的應用[J].農(nóng)業(yè)工程，2018，18（09）：196-197.

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

[3]楊澤，李建永，高興華，王明旭.淺析增材制造技術在制造業(yè)中的特點與應用[J].機床與液壓，2017，45（03）：189-192.

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

作者簡介：

康日舜，男，1985.10，漢族，鄭州飛機裝備有限責任公司，大學本科，中級工程師，結(jié)構強度及食品研發(fā)。

（作者單位：鄭州飛機裝備有限責任公司）