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3D 打印技术在机械自动化领域的应用

来源:华盛论文咨询网 发表时间:2020-04-10 08:32 隶属于:科技论文 浏览次数:

摘要 现如今,科技带来了越来越多的新兴技术,3D打印技术从1990年开始运用,根据这一技术制造的机械产品方便了人们的生活,但是更快的社会发展使得人们对机械设备也提出了更高的要求

  现如今,科技带来了越来越多的新兴技术,3D打印技术从1990年开始运用,根据这一技术制造的机械产品方便了人们的生活,但是更快的社会发展使得人们对机械设备也提出了更高的要求,因此3D打印技术的生产水平随之也提升不少,有更广阔的发展空间。3D打印技术也可以称为增材打印技术,和原始机械产品的加工方式不同的是,这一技术一方面使原材料用量更节省;另一方面使材料成本更低,使用原始技术加工器械时,即便是加工产品的数量很少,也需要花费更多的时间以及成本。相比较可发现3D技术的快捷便利性,因此可以说3D打印技术让机械自动化发展迈进了新时期。

3D 打印技术在机械自动化领域的应用

  1 3D打印技术的含义

  3D打印技术在数字模型文件的基础上,将粉末的金属或塑料材质逐层进行打印最终形成物体,它可通过电脑数据控制3D打印机把一切形状打印出来,从而节省商品的制造成本,3D打印技术最早出现于十九世纪末期,它将光固化、纸叠层技术结合在一起,可在短时间内成型,和普通打印机的运行原理类似,打印原料的不同造成了差异性,普通的打印机的打印原料是纸和石墨,而3D打印机则采用粉末状金属、陶瓷、砂石为主原料,在内测配置液体或粉末等材料,通过控制电脑把打印的材料一层一层进行叠加,最后将计算中的图像生产为实物。根据它的原理特性,它在很多地方都有运用,譬如模型开发等,使用传统的方式制造模型首先要设计图纸,然后将材料拼凑在一起最终制成模型,现在使用3D打印技术就能在很短的时间内制作出更精美、精致的模型,因此,在日常生活中人们更喜欢使用3D打印技术制作器件。

  2 3D打印技术的工作原理及方式

  3D打印技术涵盖喷墨打印、激光烧结、电子溶结等技术,它可以在较短的时间设计出单个元器件或整个产品,在实际的应用过程中,设计师先通过画图软件搭建形成产品的数字模型,接着将其完好保存,用3D打印机扫描读取电脑中的数字模型的相关数据,然后把产品打印出来。在这一过程中,3D打印机占据最重要的地位,它是整个过程的核心,要完成3D打印的最后一个环节需要让3D打印机正常工作,根据现有技术的发展可知,它最高的图形分辨率为600DPI,层与层之间的间隔厚度仅0.01毫米,相较于原始的打印机它性能明显提升了不少,而且还能使用有色颜料实现彩色打印。

  3D打印技术与传统的机械产品加工方式有所不同,传统方法需要将原材料切削在重新拼装,在这两部分的操作上会耗费大量的时间以及原材料,生产的产品类型较少。但3D打印技术与此相反,一些形状特别的产品也极易进行批量生产,而且在众多的领域都能被运用,譬如可以把之前的产品的生产过程适度调整转变为历史,对大型企业、实力强大的企业来说,使用这一技术生产商品将影响机械制造业的整体格局。3D打印技术使第二次工业革命发生了改变,从那以后生产模式也逐渐变成大规模的流水线生产,生产的产品慢慢从标准统一过渡到个性化定制。随着3D打印机应用范围的扩大,产品推广的时间相应也会缩减,从使用者的角度看,他们仅仅只要在网上下载设计图,在极短的时间内即可使用3D打印机打印产品,不用搭建规模巨大的生产流水线,聘请数量众多的工人进行生产,而且也不需要在仓库中积压成千上万的元器件。它的种种好处从其他角度看可以称之为社会规模的生产制造,通过制造资源网络和互联网形成效率更高的供应网以及用户服务网,换句话说,这种方式使制造业发展更快、有利于社会的可持续发展。

  3 3D打印技术对机械自动化领域的影响

  随着这几年科技的进步、社会的变迁,各行各业都产生了巨大的变化,3D打印技术也不例外,它在技术上有了很大的优化,3D打印技术的种类和3D打印机有了更大的发展空间与应用范围,就拿其中的一个应用领域机械自动化领域来说,3D打印技术慢慢地使传统的机械自动化行业固有的制造加工模式,在原始机械自动化行业中,加工元器件产品主要的方法是机械加工、焊接、制造模具等,通常会在生产规模巨大的情况下加以使用,原材料相应变多、耗费的时间也会更长,将3D打印技术应用于机械自动化领域对整个机械制造业都有极大的好处,提高生产水平,3D打印技术属于一种增材制造技术,它不但可以降低原材料的使用量,还能防止加工时产生过多的边角废料,降低材料的损耗率并提高产品的质量,使其更精致。而且它还适用于小批量的生产,将其中的模具设计、设计周期、设计成本的问题逐一解决,可以说3D打印技术促进了传统机械自动化领域的发展。

  现在的3D打印技术对机械自动化领域有着积极的影响力:(1)该技术中使用快速成像原理,降低了复杂元器件的设计难度系数,提高了机械制造自动化的生产效率;(2)伴随科学技术的进步,其中使用的材料成本会下降,其中的一些材料还能回收二次使用,大大降低了原料的使用成本;(3)自动化制造指日可待,人力将逐渐被取代。总而言之,3D打印技术对机械自动化领域的好处多多,但是也要正确看待其中存在的缺点,包括对周边环境的污染以及材料对产品稳定性能的影响。

  4 结语

  综上所述,3D打印技术具有很多的好处,在重新构建物体的形状上取得了一定的进步,但是动态物体暂时无法被打印出来,但是在以后的发展中将解决这一难题,随着科技日新月异的变化,3D打印技术也会获得更大的发展空间,应用于更多的领域,对于机械自动化领域来说,将产生巨大的影响力促进其更快的发展。

  参考文献

  [1]王智昊.3D打印技术在机械自动化领域的应用[J].电子技术与软件工程 ,2018(01):105-105.

  [2]徐国辉.3D打印技术在机械自动化领域的应用[J].内燃机与配件 ,2018,264(12):232-233.

  [3]刘萌.3D打印SLM技术在机械自动化加工中的应用研究[J].数字技术与应用 ,2015(04):107-107.

  《3D 打印技术在机械自动化领域的应用》来源:《电子技术与软件工程》,作者:黄鸣远。

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