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3D打印技术在机械制造业中的优势及其具体应用

来源:原创论文网 添加时间:2018-09-11

  摘要:进入新时期, 机械制造涉及的各项技术都获得突出的转型与改进, 其中关键在于打印技术。与传统打印方式相比, 3D打印技术具有独特的优势, 它融合了计算机技术、机械电气技术与光学技术, 不仅显著缩短了机械成型消耗的时间, 也有助于全面提升打印效率。因此, 现阶段, 技术人员应当全面探究3D打印技术, 并将其灵活地应用于机械制造业中。

  关键词:机械制造; 3D打印技术; 具体应用;

  Abstract:In the new era, all the technologies involved in mechanical manufacturing have achieved outstanding transformation and improvement, and the key lies in printing technology.Compared with traditional printing methods, 3 D printing technology has a unique advantage.It combines computer technology, mechanical and electrical technology and optical technology, which not only significantly shortens the time spent on mechanical molding, but also helps to improve printing efficiency.Therefore, at this stage, technicians should thoroughly explore 3 D printing technology and apply it flexibly to the mechanical manufacturing industry.

  Keyword:machine manufacturing; 3D printing technology; concrete application;

  近年来, 3D打印技术日益受到企业的认同与关注。该技术有助于减少资金投入, 提升打印操作效率, 其能够灵活运用于机械制造的各个流程中。具体来讲, 3D打印技术目前已经广泛应用于熔融固化、三维成形以及其他相关领域, 其需要将信息化手段作为辅助。因此, 机械制造企业应当意识到3D打印技术服务于当前机械制造以及机械生产的价值, 进而全面探求适用于自身的3D打印技术。
 

机械制造

  1 3D打印技术的基本特征及其原理

  从基本特征来讲, 3D打印指的是借助三维仿真的手段来划分特定的产品模型平面, 通过运用信息化打印方式来完成全过程的图像打印。由此可见, 3D打印技术侧重于增材制造, 其中涉及构建纵向与横向的双重坐标, 在妥善划分各个打印平面的基础上实现全方位的仿真处理。针对机械制造的整个流程而言, 运用3D技术通常能够生成相应的模型实体, 此项技术包含三维成形以及其他打印技术操作。为此, 3D打印技术有助于提升打印操作的精准性, 上述技术措施在当前的机械制造中应当逐步予以推广。

  早在20世纪末, 具备3D特征的打印设备就已经诞生。截至目前, 很多行业都着手引进上述打印技术, 进而全面助推了商业化以及机械化的各个行业转型。从国内机械制造的视角来看, 1994年出现了首台3D打印设备, 此类设备是由塑料粉状物与聚丙烯塑料共同制作而成。近些年来, 医疗器械领域、航天制造业与汽车生产行业都广泛运用上述的信息化打印手段。

  2 3D打印运用于机械制造的独特优势

  2.1 显著加快了研发机械产品的速度

  从机械制造本身的视角来看, 技术人员如果要研发多种多样的新型机械产品, 通常都要依赖新型的信息化手段。在传统模式下, 如果要研发某些新型的机械产品, 则必须配备与之相应的多种辅助设施, 同时还会耗费较长的研发时间。而3D打印技术能够从源头入手来加快研发各类新产品, 显著缩短整体研发周期。3D打印技术具备诸多优势, 因此近些年正受到更多企业的关注。

  2.2 全面保障机械加工的优质性

  机械制造领域的根本宗旨就在于保障优质性的机械产品加工, 从而为相关行业提供质量更优并且稳定性更强的机械产品。3D打印技术有助于缩短产品研发时间, 同时能够保障机械流程的精确度。在后期的产品成型中, 如果能够使用3D打印方式, 就可以避免频繁的产品加工修改。因此, 运用3D打印手段来加工各类机械产品, 能够杜绝某些细微的产品加工误差, 企业也能够获得更优的市场信誉度。

  2.3 优化经济效益

  相比而言, 3D打印技术可以协助机械制造企业减低自身投入的各项资源, 其中包含人力资源、资金成本以及其他相关资源。与此同时, 3D打印方式体现出更高层次的集成度与稳定性, 可以显著简化加工零部件与设计机械产品的流程, 企业也将会拥有更好的经济效益。目前, 很多机械制造企业利用该技术来提升自身的行业竞争力, 减少了机械成本, 简化了加工流程, 进而获得更高的市场利润。

  3 具体的技术运用

  从增材制造的角度讲, 机械制造涉及的3D打印技术体现出全方位的机械制造优势, 其中关键在于保障精准度、简化机械制造流程并且全面提升实效性。当前, 运用3D技术来完成打印处理, 主要涉及划分产品模型的平面, 依照纵坐标和横坐标所处的位置来实现全过程的精确打印处理。在生成模型时, 3D技术能够全面融合分层加工与叠加成型的手段, 具体包含以下要点。

  3.1 熔融固化操作

  对于当前的3D打印技术来讲, 关键是要落实熔融固化的操作技术。在计算机的全程辅助下, 技术人员首先需要拟定相应的控制流程, 确保三维实体模型本身符合上述程序控制。实现上述处理后, 再选择合适的打印路线并且实现全方位的自动打印操作。由于受到自动化控制的影响, 3D打印机能够连接于供丝装置, 可以在喷头前侧的部位放置必要的原材料。原材料的丝状物应当予以溶解处理, 将其送入喷头装置并且进行快速喷射, 然后迅速凝固于工作台。

  熔融固化操作必须将冷却装置作为辅助设备, 通过冷却来制作薄层的三维实体截面, 以便持续进行喷射。在调控工作台现有的平面高度时, 技术人员能够凭借信息化手段对其予以实时调整, 确保其符合当前的打印操作步骤。

  3.2 三维成形操作

  3D打印机能够实现全过程的三维成形操作, 显著优化了整个技术操作流程。在打印操作中, 首先需要准备好存放桶, 然后在其中放置特定比例的粉末材料。其间运用存放桶运输, 确保在加工台的相应位置安放粉末材料。在此前提下, 借助滚筒碾压就能够制成薄层状的粉末物质, 通过喷洒黏合剂来促进粉末尽快凝固并且启动打印机。与此同时, 打印机本身设有自动运行流程, 这有助 (下转第145页) (上接第143页) 于降低现有的打印距离, 符合循环式的打印操作要求。

  3.3 其他的运用要点

  如果机械制造能够灵活运用3D打印技术, 那么人们就能将虚拟的零部件模型转变为相应的机械部件实体, 从而显著降低机械加工成本。在加工各类机械原材料时, 打印机具有自动调整工作台的功能, 可以运用叠加的手段来妥善处理各种机械材料。通过全面运用信息化手段, 技术人员能够全面监控整个机械操作流程, 从而获得最优的打印操作效果。

  4 结语

  3D打印技术有助于优化机械制造的整个流程, 显著加快了各类机械产品的研发速度。与传统模式相比, 3D技术能够缩减机械制造耗费的劳动力成本, 同时机械产品具有更优的精度。目前, 已有很多企业全面引进3D打印技术, 也获得了更优的机械制造成效。因此, 在未来的实践中, 企业需要不断总结经验, 因地制宜, 全面、灵活地运用3D技术, 从而不断提升机械制造的整体实效性。

  参考文献
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