3D打印技術過程控制問題研究

楊宇歌 李思萱 南京師范大學南瑞電氣與自動化學院

前言

3D打印技術屬于一種快速成形的技術，3D技術是用一種現代化數字模型為基礎，行使合金或材料，采用逐步積累的方法構造的技術。常在機械加工、材料設計等領域被用于生產制造，現正用于許多產品的直接制造與加工。尤其是重要領域應用（比如汽車零件和一些較復雜的零部件）現在已經有使用這種3D打印技術打印而成的各種零部件，表現“3D打印”技術應用越來越廣泛。

1 3D打印技術的定義

3D打印技術通常是采用現代化數字技術打印機來實現。這種打印機的制造速度和銷量在近幾年以來3D打印技術就已經得到了快速的發展，同時它的價值也正在呈上升趨勢。

3D打印技術玩具，機械加工，建筑材料，輪船，汽車制造，軍事，家具，醫療產業，教育，導航系統，水利工程，導彈以及其他領域都有所涉及。

3D打印技術經過議定終端控制把“打印材料”慢慢積聚起來，最終把電腦的設計形成什物。這一技術如今在很多地方得到廣泛應用，人們用它來制造皮鞋、輪船模型、火車、蛋糕甜品等

2 3D打印技術的優點

3D打印技術的用途在于它不需要在廠房使用，打印機可以打印出很小東西，并且，人們可以將其放在房間一角、酒店甚至公寓里；而電動車車架、輪船方向盤甚至火車零件等大的物品，則需要更大的打印機和更大的地方存放。

3D打印技術最特別的優點是不需工廠生產或其他途徑，就能從電腦制作的圖像中孕育發生一切形狀的物品，進而很大地減少了產品的制造時間，節省了生產時間和降低生產費用。

與傳統技術相比，3D打印技術還擁有如下優勢：經過議定放棄制造線進而降低了生產資金；很大程度減少了資源的浪費；而且，它還可以生產出傳統生產技術無法生產出的輪廓，讓人們可以更好地設計出火車車廂或導彈外殼；另外，在具有良好設計理念和設計過程的情況下，3D打印技術玩具，機械加工，建筑材料，輪船，汽車的制造，國家防護，家具，醫療產業，教育，導航系統，水利工程，導彈以及其他領域都有所涉及。三維打印技術還可以縮短生產制造的過程，快速有效又節約成本地生產出單個零件。

3D打印技術還有其他重要的優點。大多數的金屬和機械零件為了生產而設計，這就代表著它們會非常不劃算，并且有大量并且沒有必要的剩余廢料。但3D打印技術并非如此的。在3D打印技術中，加工材料只為制造所必要的產品”，運用3D打印技術，他的隊伍制造出的部件加倍精密而且低廉。當材料沒有了生產控制后，就能以最優化的方式來實現其功能，因此，3D打印和機器生產出來的零件相比，打印出來的產品的重量要輕65%，并且非常經濟劃算。

3 3D打印技術的發展

人們已經使用該技術打印出了玩具、飛機機翼、牙齒、定制皮鞋、汽車零件、建筑材料以及為個人定制的音響、鋼琴等，有些人甚至使用該技術制造出了機械設備。比如，英國某大學的博士后查得．哈利特就打印出了一個類似于之前人們使用的一些物品。在進行了多次嘗試之后，他最終用打印機打印出了一些機械零件，將其應用于工廠，結果工廠效率提高了。

3D打印機的應用領域也在隨著科技的進步而不斷發展。德國科學家已經研發出了能打印牙齒和身體其他器官的三維“生物打印機”。人們還運用三維打印機來制造歷史遺址并修復遺址，制造由橡膠和金屬制成的三維物體并打印出了食品。

3D打印技術排除了器械加工、機械加工和人工生產，而且竄改技術內容的效率極高。在美國，相仿的技術被哈登．默利史特設計集團用來幫忙制造新型城鎮“環保汽車”，這款汽車已于2011年6月面世。

隸屬于美洲宇航科研集團的一個科研小組正開始利用此技術打印出的整個航天器材。截止2012年1月研究者已使用該技術制造出了航空起落架的支架和其他宇航器零件，其打印出的物品同一只雞蛋的大小一樣。

人們僵持感到3D打印技術減少了對工場工作的需求，降低了制造費用、對于發達國家是優勢，從而增加發達國家的生產能力。但是，也有人對此透露表現懷疑，他們稱，生產者也有能力運用該技術，而且，即便三維打印技術讓生產重回發達國家，它也無法讓更多的人工作，因為與傳統的制造過程相比，它是一項需要很少工人的技術。

4 結語

通過上述的論述，我們更加全面地意識到了3D打印技術的重要性，3D打印技術玩具，機械加工，建筑材料，輪船，汽車制造，軍事，家具，醫療產業，教育，導航系統，水利工程，導彈以及其他領域都有所涉及。跟著3D打印技術的快速崛起，3D打印技術面臨著重大的發展機會，為此人們要不斷提高3D打印技術，加強3D打印技術的研發，定期對3D打印技術系統進行維護，采取有效的防范措施，使計3D打印技術更好的為人們所利用。