3D打印技術(shù)對機械制造及影響
時間:2022-10-16 03:42:56
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摘要:3d打印主要通過軟件設(shè)計程序,依托數(shù)字化工具,經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)共享與傳遞,借助本地化生產(chǎn)方式完成生產(chǎn)制造,以此來縮減成本、控制污染,迎合個性化需求。站在我國制造業(yè)的層面而言,3D打印好比一把雙刃劍,不僅帶來全新的機遇,而且面臨巨大挑戰(zhàn)。文章主要圍繞3D打印技術(shù)對機械制造自動化的影響進行分析,以供參考。
關(guān)鍵詞:3D打印技術(shù);機械制造;自動化
13D打印技術(shù)
3D打印技術(shù)在業(yè)內(nèi)還有一個技術(shù)名稱,叫做增材制造技術(shù),其技術(shù)原理是通過紙層疊以及光固化等制造方式,進行產(chǎn)品制造加工。該技術(shù)需要借助相關(guān)計算機軟件完成相關(guān)產(chǎn)品的三維造型,技術(shù)人員應(yīng)用建模軟件來完成產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的繪制工作,然后將其格式進行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)變成3D打印機的專用格式,然后使用打印機設(shè)備將繪制的造型進行打印。3D打印技術(shù)的應(yīng)用對于材料的要求是比較嚴格的,打印期間需要使用專用材料,其中常見材料包括塑料或者金屬粉末,這些材料通常都具有良好的粘合作用。所謂的3D打印生產(chǎn)過程,就是指將專用材料按照事先設(shè)計繪制完成的數(shù)據(jù)模型一層層進行打印堆積,直到最終滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和外形標準。當前我國機械制造業(yè)處于不斷革新的發(fā)展階段,3D打印技術(shù)的應(yīng)用逐漸普及,受到了業(yè)界的廣泛青睞,應(yīng)用此種技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品精度比較理想,因此為響應(yīng)市場需求,各類3D打印機設(shè)備層出不窮,設(shè)備價格也越來越親民。當前3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍遍及各行各業(yè),常見應(yīng)用領(lǐng)域主要包括以下幾個方面,分別有醫(yī)療領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、機械自動化領(lǐng)域、建筑設(shè)計領(lǐng)域以及航空航天領(lǐng)域等等。
23D打印技術(shù)在機械自動化中應(yīng)用優(yōu)勢分析
2.1個性化定制優(yōu)勢。當前國內(nèi)科技水平的提升間接推動力國內(nèi)機械制造業(yè)和自動化生產(chǎn)的快速發(fā)展,3D打印技術(shù)的應(yīng)用幫助其更好的實現(xiàn)了個性化定制生產(chǎn)目標。傳統(tǒng)機械制造技術(shù)由于受到過去市場經(jīng)濟環(huán)境和成本控制的影響,所生產(chǎn)出的產(chǎn)品往往過于大眾化,產(chǎn)品定位只能迎合大多數(shù)消費人群,卻難以滿足少部分客戶的個性化定制需求,當3D打印技術(shù)出現(xiàn)之后,機械生產(chǎn)過程中能夠結(jié)合消費者個人需求進行個性化生產(chǎn),充分滿足其各類要求。2.2智能生產(chǎn)優(yōu)勢。當前我國機械制造自動化生產(chǎn)已經(jīng)進入了智能化時代,人工智能已經(jīng)應(yīng)用在各行各業(yè),其無論是工作效率還是工作質(zhì)量都比較突出。因此機械制造行業(yè)的智能化發(fā)展是勢在必行的。其中對于3D打印技術(shù)的良好應(yīng)用就是明顯體現(xiàn)。3D打印技術(shù)的應(yīng)用具有良好的靈活性,其借助計算機軟件完成三維建模與生產(chǎn)圖紙的繪制,這種建模方式能夠全面體現(xiàn)產(chǎn)品的各方面性質(zhì)和功能,對于結(jié)構(gòu)和功能需求相對復(fù)雜的產(chǎn)品,技術(shù)人員通常要先借助設(shè)備完成產(chǎn)品模型設(shè)計,然后再使用3D打印設(shè)備進行自動化生產(chǎn)。這種智能化生產(chǎn)模式能夠完整還原產(chǎn)品特征,通過應(yīng)用3D打印技術(shù),將產(chǎn)品的模型設(shè)計充分實體化。3D打印技術(shù)是一種科學高效的機械自動化智能生產(chǎn)技術(shù),智能化優(yōu)勢非常突出。2.3生態(tài)環(huán)保優(yōu)勢。對于傳統(tǒng)的機械制造行業(yè)來說,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染基本上是很難避免的,這種生產(chǎn)方式與當前的生態(tài)化生產(chǎn)理念顯然是背道而馳。而3D打印技術(shù)的一個突出性生產(chǎn)優(yōu)勢就是生態(tài)環(huán)保。3D打印設(shè)備通常是借助計算機進行數(shù)字建模,然后轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶓w生產(chǎn),這種生產(chǎn)模式是一體式一次成型生產(chǎn),不存在過于繁瑣的生產(chǎn)加工步驟,產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)過程方便靈活,在打印生產(chǎn)期間還不會出現(xiàn)材料浪費的情況,這是一種非常生態(tài)環(huán)保的生產(chǎn)過程。
33D打印技術(shù)對機械制造自動化的影響分析
3.1增加經(jīng)濟收益,節(jié)約成本。當前我國國內(nèi)機械制造與自動化生產(chǎn)行業(yè)市場競爭非常激烈,各企業(yè)想要提升自身的競爭實力,必須從生產(chǎn)技術(shù)上著手進行提升。一般來說,機械制造與自動化生產(chǎn)過程中所需的成本費用并不低,對于科技含量較高且工藝復(fù)雜的產(chǎn)品制造過程來說更是如此,產(chǎn)品設(shè)計過程所需費用也比較高。但是應(yīng)用3D打印技術(shù)之后,能夠?qū)崿F(xiàn)各生產(chǎn)細節(jié)的高效整合,充分降低生產(chǎn)制造成本。3D打印技術(shù)中模型打印功能,在產(chǎn)品制造的前期階段能夠準確完成生產(chǎn)項目審核,并且具有產(chǎn)品生產(chǎn)測試功能,對于生產(chǎn)工藝不夠常熟的產(chǎn)品,要進行返修貨或者重新生產(chǎn),這些功能都是傳統(tǒng)機械制造技術(shù)中不具備的,也是因為3D打印技術(shù)這些先進的功能,避免了大量的原材料浪費,為企業(yè)節(jié)省了更多設(shè)計費用和生產(chǎn)成本,將制造失誤頻率降到最低。在傳統(tǒng)的機械制造設(shè)計過程中,部分產(chǎn)品需要設(shè)計人員親自組裝,有些重要零部件還要長期收集,零件缺失的情況時有發(fā)生,這就會導致設(shè)計周期嚴重拖延,通過應(yīng)用3D打印技術(shù),產(chǎn)品的模型設(shè)計過程得以有效精簡,組裝流程得復(fù)雜程度也大大降低,借助生產(chǎn)的方式,不但優(yōu)化生產(chǎn)效率,成本控制目標同時得以實現(xiàn)。3.2優(yōu)化工藝技術(shù)水平。3D打印技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用,有效拓寬了制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的設(shè)計廣度,傳統(tǒng)機械生產(chǎn)設(shè)計中很多設(shè)計人員往往也會出現(xiàn)比較優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計,但是礙于技術(shù)水平有限,很多設(shè)計理念不能實現(xiàn)。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)解決了這種技術(shù)困境,很多過去無法實現(xiàn)的模型設(shè)計都已經(jīng)被生產(chǎn)出成品。在這種情況下,機械制造業(yè)的材料加工技術(shù)水平得以顯著提升,工藝生產(chǎn)實力愈發(fā)強大。3.3節(jié)省制造空間。過去很多傳統(tǒng)機械制造企業(yè)在進行產(chǎn)品加工的時候,都是使用大體積模具進行生產(chǎn)制造,制造過程中需要較大的生產(chǎn)空間,這種制造方式難度較大,且工作繁重,很多工作人員在較大的工作壓力下逐漸喪失生產(chǎn)積極性,這也是導致企業(yè)生產(chǎn)效率持續(xù)下降的原因,而應(yīng)用3D打印技術(shù)之后,工作人員的工作空間更加充裕,工作壓力大大減小,其工作態(tài)度也有所改變,企業(yè)經(jīng)濟效益明顯提升。3.4提高制造效率。3D打印技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用,成功幫助企業(yè)實現(xiàn)了成本控制。產(chǎn)品的制作周期和生產(chǎn)難度也大大降低,員工生產(chǎn)效率持續(xù)升高,這對于機械制造和自動化生產(chǎn)具有非常突出的推動意義。傳統(tǒng)機械生產(chǎn)中需要一天時間生產(chǎn)出的產(chǎn)品,當前運用3D打印技術(shù)往往只需要兩個小時的時間就可以完成生產(chǎn)任務(wù),與此同時,這種智能自動化方式生產(chǎn)出的產(chǎn)品各參數(shù)精準程度要遠遠超過傳統(tǒng)機械制造生產(chǎn)。3.5優(yōu)化機械制造及自動化生產(chǎn)的主要格局。3D打印技術(shù)最為突出的技術(shù)優(yōu)勢就是計算機建模技術(shù),借助相關(guān)軟件完成不同形狀、功能的產(chǎn)品設(shè)計,顯著優(yōu)化機械制造與生產(chǎn)狀態(tài),與傳統(tǒng)的機械制造與生產(chǎn)流程相比,已經(jīng)發(fā)生了革命性的轉(zhuǎn)變。如果3D打印技術(shù)技術(shù)能夠早日全面普及,那么原有的傳統(tǒng)機械生產(chǎn)模式將會成為歷史。3D打印技術(shù)技術(shù)的未來發(fā)展方向是整機自動化生產(chǎn),雖然當前無法做到全面推廣,相信未來的技術(shù)應(yīng)用范圍會逐漸擴張到理想狀態(tài),這種變化對于機械制造和自動化生產(chǎn)的影響是非常深遠的。通過3D打印設(shè)備,還可以對產(chǎn)品的零配件生產(chǎn)供應(yīng)進行合理調(diào)控,這也是傳統(tǒng)制造加工過程中無法實現(xiàn)的。
4結(jié)語
綜上所述,3D打印技術(shù)以其自身多項優(yōu)勢在各個行業(yè)中得到了推廣應(yīng)用,尤其是在機械自動化領(lǐng)域的實踐應(yīng)用,促進了機械自動化的發(fā)展。通過進一步推動3D打印技術(shù)的發(fā)展,加強實踐研究,將會使其在機械制造領(lǐng)域中發(fā)揮出更大的應(yīng)用價值,對于機械制造領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。
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作者:常娜娜 單位:蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學院