3D打印技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)生的影響研究

段軍

3D打印技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)生的影響研究

段軍

（達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 達(dá)州 635000）

21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了各個(gè)行業(yè)中，其中，3D打印技術(shù)是眾多科技中發(fā)展較快的，因?yàn)槠鋭?chuàng)新性和獨(dú)特性被應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域中。3D打印技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用，使機(jī)械制造業(yè)獲得更大的發(fā)展，雖然現(xiàn)在還處于剛剛起步的階段，但是對(duì)該行業(yè)的影響是深遠(yuǎn)的，對(duì)3D打印技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的影響進(jìn)行了簡要的分析。

3D打印技術(shù)；機(jī)械制造業(yè)；優(yōu)勢(shì)分析；影響研究

1 引言

3D打印技術(shù)是一種新型的制造加工技術(shù)，它改變了傳統(tǒng)制造業(yè)的缺點(diǎn)，使其朝著智能化、自動(dòng)化的方向前進(jìn)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，為機(jī)械制造業(yè)帶來了新的機(jī)遇。3D打印技術(shù)利用軟件對(duì)程序進(jìn)行設(shè)置，與互聯(lián)網(wǎng)相互結(jié)合實(shí)現(xiàn)資源的共享，從根本上節(jié)約了成本，最大程度地減少對(duì)環(huán)境的污染，滿足用戶需求，這也是人類史上的第三次工業(yè)革命。

3D技術(shù)在中國發(fā)展過程中也存在一些問題，比如人們對(duì)3D打印技術(shù)重視度不高，該方面人才比較匱乏，同時(shí)市場(chǎng)規(guī)模較小，沒有完全匹配的商業(yè)環(huán)境。

3D打印技術(shù)是一種多學(xué)科交叉技術(shù)，如果生產(chǎn)能力不足就會(huì)制約該技術(shù)的發(fā)展，因此政府部門應(yīng)該加強(qiáng)關(guān)注，解決出現(xiàn)的問題。相信在眾多技術(shù)人員的不斷努力下，未來中國機(jī)械制造業(yè)會(huì)更加進(jìn)步，本文對(duì)3D打印技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究。

2 3D打印技術(shù)的原理及優(yōu)勢(shì)分析

2.1 3D打印技術(shù)的原理

3D打印技術(shù)是近些年來制造業(yè)的一次突破，也是產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)的結(jié)合，該技術(shù)又被稱為三維打印，它以三維數(shù)字模型作為基礎(chǔ)，利用逐層打印的方式將實(shí)物進(jìn)行打印，整個(gè)過程十分簡單。與傳統(tǒng)的制作方式相比較速度也特別快，能夠減少所使用的材料，3D打印的設(shè)備與傳統(tǒng)的設(shè)備有著相似的部分，比如adventurer系列的打印機(jī)，它的高溫噴頭十分特殊，在操作時(shí)主要由電腦完成，打印機(jī)可以通過數(shù)據(jù)線口插入到電腦接口，這樣操作人員在操作的時(shí)候也會(huì)比較方便，并得到制造行業(yè)的認(rèn)可。可以看出3D打印技術(shù)有著良好的發(fā)展前景，應(yīng)用范圍也比較廣泛，該技術(shù)除了應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，還可以應(yīng)用到醫(yī)療、航空、藝術(shù)等方面。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，3D打印技術(shù)也將得到更廣泛應(yīng)用，未來將會(huì)推動(dòng)整個(gè)制造業(yè)朝著更高層次發(fā)展。

2.2 3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3D打印技術(shù)充分符合機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展需求，目前中國機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)朝著數(shù)據(jù)化方向發(fā)展，在制造產(chǎn)品的時(shí)候能夠降低成本，讓產(chǎn)品更加多樣化，設(shè)計(jì)空間更加廣闊，真正意義上提高了機(jī)械制造業(yè)的創(chuàng)新力。3D打印技術(shù)占用空間小，實(shí)現(xiàn)便攜制造，提高了工作效率，傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)零件都依靠模具，但是一些比較復(fù)雜的生產(chǎn)存在難度，加工的效率也不高，如果利用3D打印技術(shù)就能改變這一現(xiàn)象。在機(jī)械制造過程所出現(xiàn)的問題都能夠得到解決，包括零部件的制造等，由此可見，3D打印技術(shù)是中國不可缺少的部分。

3 3D打印技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的影響

判斷一個(gè)國家制造業(yè)的發(fā)展水平的重要標(biāo)準(zhǔn)是其機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，近些年來中國制造業(yè)一直處于發(fā)展良好階段，但是與一些發(fā)達(dá)國家相比較還是處于劣勢(shì)，尤其是在對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面存在不足。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，國家對(duì)該方面的重視程度提高，投入了大量的人力物力，其中最為關(guān)鍵的是應(yīng)用高科技，逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的信息化、智能化，一些大型企業(yè)已經(jīng)投入運(yùn)營，但是在一些小型企業(yè)中還存在自動(dòng)化方面的不足，相信在不斷努力中會(huì)取得更大進(jìn)步。

3.1 使機(jī)械制造業(yè)的格局變化

采用先進(jìn)技術(shù)使制造業(yè)格局出現(xiàn)變化，3D技術(shù)采用機(jī)械加工的方式可打印各種物體，包括不同形狀、不同功能的物體，真正實(shí)現(xiàn)了智能化操作，同時(shí)加工生產(chǎn)技術(shù)得到發(fā)展，設(shè)計(jì)產(chǎn)品的周期變短，制作一些造型奇特的產(chǎn)品更加容易。將該技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)，降低了成本，原有的加工操作將不復(fù)存在，取而代之的是新型的技術(shù)。目前3D打印技術(shù)已得到充分應(yīng)用，但是并沒有大范圍普及，該技術(shù)不僅對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了影響，還對(duì)零配件的供應(yīng)產(chǎn)生了影響。用戶在選擇產(chǎn)品的時(shí)候會(huì)從多個(gè)方面考慮機(jī)器的性能，如果商家沒有設(shè)立全面完備的零配件資源，那么將無法滿足當(dāng)前的需要，利用3D打印技術(shù)就能很好地解決這一問題，只需輸入信息就可以獲得，擴(kuò)大了生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)空間，使用戶更加滿意。

3.2 推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展

3D打印技術(shù)的應(yīng)用能夠快速完成產(chǎn)品制造，將原本不敢考慮的問題變成現(xiàn)實(shí)，同時(shí)還能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行及時(shí)修正，改變傳統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)組織方式，不僅使大企業(yè)獲得發(fā)展，一些小型企業(yè)也能獲得發(fā)展。從集中式的生產(chǎn)朝著分布式生產(chǎn)前進(jìn)，3D打印技術(shù)能夠激發(fā)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)作熱情，讓人們具有創(chuàng)新意識(shí)，還能提高產(chǎn)品的更新速度，從而降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成本。如果3D打印技術(shù)需求量變大，那么機(jī)械制造業(yè)將會(huì)變成高效率的行業(yè)，生產(chǎn)難度也會(huì)降低，產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)得到保障。

3.3 降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益

中國機(jī)械制造業(yè)存在比較普遍的問題是產(chǎn)能過剩，傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過大規(guī)模的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)，使商品具有經(jīng)濟(jì)性，能夠滿足各個(gè)行業(yè)的根本需求。應(yīng)用3D打印技術(shù)能實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn)，而且生產(chǎn)效率比較高，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加便捷，環(huán)保性也強(qiáng)，緩解了制造業(yè)產(chǎn)能過剩的問題，避免資源的浪費(fèi)。3D打印技術(shù)可測(cè)試產(chǎn)品，如果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不合格可以及時(shí)進(jìn)行修正，這是傳統(tǒng)方式所做不到的，一定程度上減少了損失，還能降低生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)過程中很多都需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行動(dòng)手組裝，零部件也要收集，該技術(shù)可直接進(jìn)行整體制造，提高了生產(chǎn)效率。

3.4 提高創(chuàng)新力，實(shí)現(xiàn)智能化

3D打印技術(shù)使機(jī)械制造業(yè)發(fā)揮出創(chuàng)新力，利用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將概念化的產(chǎn)品變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，還能在原有基礎(chǔ)上激發(fā)設(shè)計(jì)人員的興趣。制造業(yè)在生產(chǎn)之前需要先設(shè)計(jì)，在市場(chǎng)競(jìng)爭如此激烈的背景下，設(shè)計(jì)周期直接影響著產(chǎn)品的效益，3D打印技術(shù)憑借其高效的設(shè)計(jì)能力，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了智能化操作，降低了人工成本，在整個(gè)工作流程中也省掉了焊接等步驟，工作都由機(jī)器來運(yùn)行，使工業(yè)更加精細(xì)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)模式。

4 結(jié)束語

對(duì)3D打印技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的影響進(jìn)行分析，可以看出，中國已經(jīng)發(fā)展成為科技強(qiáng)國，而中國的機(jī)械制造業(yè)也必將改變傳統(tǒng)的模式，朝著更加創(chuàng)新的方向前進(jìn)。中國制造業(yè)的發(fā)展主要以科學(xué)為指導(dǎo)，開創(chuàng)了綠色創(chuàng)新制造模式，也應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到每一項(xiàng)技術(shù)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。中國在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)該不斷努力，認(rèn)真分析，發(fā)揮出3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為中國機(jī)械制造業(yè)提供更大的幫助。

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2095－6835（2020）06－0138－02

TH16

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.055

段軍（1979—），女，四川渠縣人，工學(xué)本科，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、逆向工程、3D打印。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕