薛宇航

（西安思源學(xué)院， 陜西 西安 710038）

1 機械制造及其自動化

機械制造及其自動化是一門研究生的學(xué)科，它主要研究機械制造理論，還包含著制造的技術(shù)，自動化制造的系統(tǒng)和先進的制造模式。這個學(xué)科還融合了與之具有相關(guān)聯(lián)系學(xué)科的最新發(fā)展，這樣能夠使所研究制造的技術(shù)、系統(tǒng)、模式等全面地呈現(xiàn)出全新的面貌。機械制造及其自動化研究的方向十分明確，其中的目標就是將機械設(shè)備與自動化通過計算機的形式結(jié)合起來，各個系統(tǒng)之間相互配合便會形成一個先進的制造技術(shù)[1]。比如：計算機輔助設(shè)計，計算機輔助制造，柔性制造系統(tǒng)等等，最后將這些系統(tǒng)相互配合逐漸形成了大規(guī)模的計算機制造系統(tǒng)，實現(xiàn)了機械制造從無到有的實質(zhì)性飛躍。

2 3D打印

3D打印的定義是運用數(shù)字技術(shù)和材料打印出的具有空間立體化的模擬體。這種技術(shù)通常被用作模具的制作和工業(yè)設(shè)計，專門用來打造模型。后來開始運用這種技術(shù)直接用于制造一些產(chǎn)品，到現(xiàn)在已經(jīng)可以使用這種技術(shù)來制造出某些大型機械的小零件。這種技術(shù)也在社會的各個行業(yè)領(lǐng)域得到了大規(guī)模的運用，逐漸地得到了普及。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)和加工工藝慢慢地開始被淘汰，因為它們不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要，一些復(fù)雜的小零件不能夠被加工出來，已經(jīng)跟不上社會的發(fā)展。所以3D打印機就被發(fā)明了出來，其中3D的含義就是空間三維的意思，它打印出來的已經(jīng)不是平面圖案[2]。3D打印機的工作原理就是首先在計算機里建立一個我們所需要的模型，然后把這個模型分成成千上萬的層面，之后通過打印機把放進去的原材料一般是金屬或塑料，用噴漆的方式把計算機中所建立模型的第一層打印出來，然后再打印第二層，逐漸疊加。當所有層都打完的時候這個物體就呈現(xiàn)在我們眼前了。現(xiàn)在的3D打印機已經(jīng)普遍地被人們所使用，也慢慢地替代了傳統(tǒng)的打印機。3D打印的技術(shù)逐漸地改變了我們的生活，因為3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，在工業(yè)中節(jié)約了大量的勞動力，也減少了原材料的浪費。目前人們還在研究著人體器官的打印，如果這一研究會實現(xiàn)的話，那么對人類社會就會產(chǎn)生深遠的影響。

3 3D打印技術(shù)存在的局限性

現(xiàn)如今，能夠符合3D打印機的材料少之又少，比如說，塑料、石膏、無機粉料等等。假設(shè)要想“打印”房屋或者汽車，單單依賴這些材料是不可能做到的，適合材料很少，打印技術(shù)還存在相應(yīng)的局限性。目前，專業(yè)人員正開始探究這些3D打印材料是否是安全的，是否會對人體產(chǎn)生危害，會不會給人類帶來生命危險？比如說打印人類器官。生命不同于細胞、組織等等，不是能夠隨意復(fù)制的，而且人們對生命的認識也是比較有限的，假設(shè)打印人類器官能夠成功的話，這也將會成為人類發(fā)展上一個非常巨大的成就。

4 運用3D打印技術(shù)改變工程機械制造業(yè)的格局

在3D打印技術(shù)中最大的優(yōu)點是不需要任何工具，該技術(shù)能夠直接地運用計算機中的圖形數(shù)據(jù)生成有形狀的物體，不斷的提高效率，達到成本不斷降低的目的。假設(shè)說這一個打印的技術(shù)想在工程領(lǐng)域方面得到應(yīng)用時，那么必須改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)線。當一些比較大型的機器或者人工密集型的生產(chǎn)方式?jīng)]有優(yōu)勢的時候，將會有很多的中小企業(yè)加入到市場競爭中[3]。所以，僅僅用3D打印技術(shù)進行生產(chǎn)時，就目前的科學(xué)技術(shù)來講，可能性是非常小的。但是，隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，社會不斷前進，技術(shù)不斷開展，3D打印技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展，不斷地影響工程機械行業(yè)的局面。這種打印技術(shù)可能會改變它的形式，據(jù)目前的相關(guān)用戶的調(diào)查顯示，消費者在買完工程機械產(chǎn)品時，不僅僅要要求產(chǎn)品自身的質(zhì)量，與此同時，也應(yīng)該關(guān)注產(chǎn)品的速度，假設(shè)在一些地區(qū)，缺少相應(yīng)的配件的話，那么廠商將很難具備一定程度的競爭力。但是隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，配件的供應(yīng)不僅僅依靠的是經(jīng)過一些實物進行運輸，而會選擇通過信息的手段進行，給大部分的中小型企業(yè)帶來了良好的商機。

5 運用3D打印技術(shù)對機械化的影響

5.1 消極影響

3D打印技術(shù)不斷推廣，也造成了一些不良現(xiàn)象的出現(xiàn)，出現(xiàn)了較多的仿制品，不僅僅影響它的設(shè)計，而且影響了新產(chǎn)品的發(fā)展，比如說：家用工具、家用產(chǎn)品等等，3D打印技術(shù)有可能會造成知識產(chǎn)權(quán)被盜用的嚴重后果。在目前發(fā)達的信息社會，3D打印技術(shù)還不能夠完全達到電子系統(tǒng)的發(fā)展需求。目前來講，3D打印技術(shù)在某些方面也存在一些缺點，比如在制造一些零件時，會具有成本高、效率低等缺點。而且3D打印技術(shù)可能僅僅是對一個單一的材質(zhì)來說的，將所有的零件打印好之后，必須再次進行相應(yīng)的加工程序。例如：汽車的制造等。

5.2 積極影響

3D打印技術(shù)其中比較大的好處就在于它是可以直接進行制造的，可以根據(jù)計算機中相應(yīng)的數(shù)據(jù)生成對應(yīng)的物體。直接打印制造產(chǎn)品在某些方面不僅僅可以提高效率，而且也相應(yīng)地降低了成本。將3D打印技術(shù)運用到機械化的制造中，將會創(chuàng)造出新的生產(chǎn)方式。3D打印和傳統(tǒng)的打印方式是不同的，它可以形成自動化的現(xiàn)象，而且它在運行的過程所利用的材料可以是不相同。

6 結(jié)語

機械制造業(yè)的未來發(fā)展趨勢必然是朝著數(shù)字化和自動化方向發(fā)展，要想達到這一目標，就要積極地引進先進的技術(shù)，其中3D打印技術(shù)就是其中一項先進技術(shù)，我們既要看到3D打印技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生的積極的影響，同時也不能忽略3D打印技術(shù)自身存在的局限性。隨著3D打印技術(shù)的不斷完善和自動化打印機進一步的發(fā)展，機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局也將隨之發(fā)生改變。3D打印與機械制造的產(chǎn)業(yè)融合對未來機械制造及自動化的影響將會是巨大的。