關于3d打印技術對機械制造及自動化行業影響的探討

魯 璐

（南陽理工學院機械與汽車工程學院， 河南 南陽 473004）

引言

3d打印技術是前些年開始發展并逐漸流行起來的一項高新技術，作為國家的重點建設項目，3d打印技術在機械制造行業得到了廣泛的應用，同時，該技術對自動化行業的發展也具有推動作用。

1 3d打印技術簡介及其優勢分析

相比傳統的2d打印技術，3d打印結合了cad技術、建模技術、數控技術等，是一門典型的交叉學科類技術。3d打印的主要技術原理是利用線上的cad建模軟件進行模型分析，然后與數字技術材料相結合，從而打印出人們需要的產品。3d打印技術在許多行業都有著廣泛的應用，比如工業技術行業、建筑工程行業、機械制造行業、醫療衛生行業、娛樂行業等。

3d打印技術的優勢主要體現在以下幾個方面：

第一，3d打印技術支持私人訂制服務，滿足用戶的個性化需求。傳統的打印技術雖然可以實現大規模的印刷服務，并且價格低廉、操作簡便，但這種技術只能支持常規的打印方式，無法滿足用戶多種多樣的需求。3d打印技術在此基礎上更進一步，通過互聯網的技術分析可以實現用戶的私人定制，從而滿足了不同用戶的個性化需求[1]。

第二，3d打印技術方便了模型的制作。傳統的2d打印技術只能運用打印機打印紙張，對其他產品，2d技術無能為力。3d打印技術在應用范圍上比2d技術廣泛，除了基本的辦公產品之外，3d打印技術可以打印出幾乎所有工業模型。只要通過互聯網技術進行結構分析，并且運用軟件進行模型構造，對符合型號要求的產品，3d打印技術都可以將其打印出來。

第三，3d打印技術支持智能化操作。3d打印技術融合了諸如數控、cad、互聯網、計算機等多種先進技術，在使用過程中具有智能化的特點，主要通過計算機軟件和系統完成打印，是一種典型的數字控制加工技術，每個環節都實現了智能化，工作人員只需要在計算機前操作即可完成所有打印。

第四，3d打印技術具有生態環保的特點。相比傳統的機械制造工藝，3d打印技術利用智能化的數字技術進行工藝品的結構分析，選擇最經濟、環保的方式進行制作，避免原材料的損耗和浪費[2]。3d打印技術還可以使機械制造單位就近選擇生產材料，節省了運輸方面的成本。

2 3d打印技術對機械制造以及自動化行業的影響

3d打印技術的興起對傳統的機械制造行業以及自動化行業有極其深遠的影響。機械制造與自動化是近些年一個非常熱門的專業。隨著國家大力鼓勵制造行業的發展，各種新的工藝技術層出不窮，3d打印技術就是其代表之一。3d打印技術的出現，為機械制造與自動化行業的發展開辟了新的道路。相比傳統的機械制造技術，結合自動化的3d打印技術可以利用計算機和數字技術進行產品的分析，并且在計算機中進行設計和建造，最后通過加工設備進行制作。

2.1 3d打印技術改變了機械制造企業對人才素質的要求

長期以來我國的勞動力資源普遍素質不高，并且以體力輸出為主。隨著科技的發展，加工制造行業迎來巨變，企業更加偏向聘用擁有計算機專業知識、懂得對產品進行數據分析的綜合型技術人才，對純勞動型人力資源的需求大大減少。比如3d打印技術這種典型的綜合型技術，對操作人員的專業知識和技術能力的要求都很高。3d打印技術主要在計算機上完成大部分設計工作，之后由機器進行自主打印，期間，需要將用戶需要的產品進行數據輸入和計算，然后通過cad等軟件進行模型制作[3]。

以3d打印等高新技術為代表的新加工制造技術的出現，對我國的勞動力市場產生了強烈的沖擊，它改變了以往以體力型勞動人員需求為主的局面，轉而追求既有扎實的專業理論基礎又具有現代設備實際操作能力的綜合型人才。

2.2 3d打印技術改變了機械制造行業的格局

3d打印技術對傳統機械制造行業的影響是巨大的。該技術最大的特點就是直接制造，即首先根據客戶的需要在計算機上完成相應的產品數據分析和模型制作，然后直接由打印機進行模型打印，不需要再由專業的操作工人進行人工操作。3d打印技術一旦被普及到機械制造行業的各個領域，將徹底改變整個行業的加工制造方式，以生產流水線為主的制造流程將被淘汰。

3d打印技術的零件生產具有地域分散性，可以有效避免出現區域企業的壟斷情況。對一些機械制造的小企業來講也可以利用3d打印技術進行加工制造，并且針對自己企業的技術優勢選擇合適的產品滿足客戶的需求，實現自身的個性化發展，從而提高企業競爭力。

3d打印技術是機械自動化發展的一個重要體現。相比傳統的打印技術，3d打印主要利用計算機技術和cad建模技術進行產品分析，利用光固化、紙層疊等技術進行直接成型，從而實現產品自動化的生產。隨著3d打印技術的發展，將來實現整個制造行業的自動化操作不是沒有可能[4]。

3 3d打印技術存在弊端

3d打印技術也同時存在一些弊端，比如打印設備所需的材料具有局限性，一方面獲取較為困難，從而增加了3d打印的成本，另一方面某些材料還存在一定的危害性，其大量生產會對人類的健康造成不良影響。

4 結語

3d打印技術的出現對整個機械制造行業的發展起到了重要的推動作用，并且大大提高了制造行業的自動化生產效率。一方面，該技術改變了整個制造行業的勞動力配置，另一方面，它對機械制造行業的格局和發展也產生了重要影響，隨著3d打印技術的快速發展與普及，機械制造行業與自動化的結合必定越加緊密。