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        3D 打印技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用探討

        2018-03-17 09:25:55
        時(shí)代農(nóng)機(jī) 2018年12期
        關(guān)鍵詞:節(jié)約成型電腦

        宋 磊

        (中國電子科技集團(tuán)公司第十二研究所,北京 100015)

        1 3D 打印技術(shù)的現(xiàn)狀

        3D 打印技術(shù)起源于20 世紀(jì)90 年代,利用塑料粉末和金屬粉末為材料,通過電腦數(shù)據(jù)模型的傳輸,逐層打印出所需要的物體的一種快速成型的技術(shù)。3D 打印的出現(xiàn)解決了以往傳統(tǒng)打印費(fèi)時(shí)費(fèi)力的特征,速度快的特點(diǎn)將3D 打印稱為“快速雛形”。

        2 3D 打印技術(shù)的原理

        3D 打印技術(shù)是利用設(shè)計(jì)出來產(chǎn)品的三維模型在三維仿真軟件中從縱坐標(biāo)的方向進(jìn)行剖切形成有限多的平面,將這些平面放在一塊進(jìn)行加工疊合,進(jìn)而形成所需要的3D打印材料,進(jìn)而得到3D 打印實(shí)體,因此3D 打印過程才算結(jié)束。目前所流行的3D 打印技術(shù)原理是基于三維成型的3D 打印技術(shù)。這種技術(shù)是將原材料放入桶中傳送出去,在加工平臺(tái)上進(jìn)行反復(fù)的輾軋,并在需要打印的地方噴上粘合劑,然后通過原材料和粘合劑的融合,就能很快地得到固體材料。當(dāng)打印機(jī)打印完一層之后,根據(jù)計(jì)算機(jī)中設(shè)定好的程序進(jìn)行下一層的打印,不斷循環(huán)打印,直至完成三維模型的三維成型打印,之后將工作臺(tái)上沒有固化的粉末清除。

        3 3D 打印的具體應(yīng)用

        3.1 3D 打印技術(shù)的局限操作

        在如今的打印技術(shù)中,3D 打印技術(shù)貫穿整個(gè)制造領(lǐng)域,比如在汽車、航天、機(jī)械等產(chǎn)業(yè),但是3D 打印技術(shù)仍然具有一定的局限性,3D 打印技術(shù)所使用的材料十分局限,只能使用石膏,塑料等聚合材質(zhì),并且單一產(chǎn)品只能一次成型,不同的材料是無法累計(jì)使用,導(dǎo)致使用機(jī)器是無法進(jìn)行多次不同的材料使用。并且一些材料具有危害性,對(duì)人體的傷害比較大,沒有及時(shí)的安全措施是無法操作相關(guān)的打印。

        3.2 3D 打印技術(shù)提高工作效率

        目前的機(jī)械制造行業(yè)主要是進(jìn)行柔性自動(dòng)化生產(chǎn)流水線,這種制造方式減輕了人們的勞動(dòng)壓力,但是仍然存在一些問題,3D 打印技術(shù)通過固有的電腦程序控制,就可以設(shè)計(jì)出精準(zhǔn)的零件,從而節(jié)約了檢查和反復(fù)組裝的時(shí)間,因此提高了機(jī)械的工作效率,這對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)是一種新的嘗試,切合了市場(chǎng)的實(shí)際需求,同時(shí)也使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證。

        3.3 3D 打印技術(shù)改變機(jī)械制造

        3D 打印技術(shù)的關(guān)鍵在于可以直接生產(chǎn)出可使用的零件,根據(jù)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)分析數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)輸出所需要的零件,因此在具體的生產(chǎn)步驟中可以節(jié)約生產(chǎn)成本,加快生產(chǎn)速率。盡管現(xiàn)在3D 打印技術(shù)并不是那么普遍,但是絕不能忽略他的重要作用,將來的制造過程中,3D 打印技術(shù)的不斷進(jìn)步,將會(huì)改變已有的機(jī)械制造格局,生產(chǎn)線中加工的零件精度是可以保證的,并且節(jié)約了很多時(shí)間,并且在一些中小企業(yè)利用3D 打印技術(shù)可以節(jié)約相對(duì)應(yīng)的成本,保證了企業(yè)的活力,增加了企業(yè)的創(chuàng)造力。

        3.4 3D 打印技術(shù)改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)

        3D 打印技術(shù)不需要人工的幫助,僅依靠電腦特定程序來進(jìn)行零件設(shè)計(jì),整個(gè)加工的過程僅僅依靠電腦來進(jìn)行操作。在這種依靠電腦的設(shè)計(jì)方式是可以保障精度和穩(wěn)定的能力。因此在設(shè)計(jì)過程中可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。比如在航天零件開發(fā)過程中,使用3D 打印技術(shù)可以批量生產(chǎn)大量的精密零件,不同于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,3D 打印技術(shù)只需要設(shè)計(jì)出樣品就可以批量生產(chǎn),傳統(tǒng)的制造技術(shù)則需要設(shè)計(jì)出300 多個(gè)精細(xì)零件。

        4 結(jié) 語

        3D 技術(shù)的發(fā)展能對(duì)企業(yè)制作機(jī)械元件提供發(fā)展的空間,生產(chǎn)出符合要求的零部件是對(duì)消費(fèi)者的負(fù)責(zé),因此要通過相關(guān)的條約提高機(jī)械制造業(yè)的打印質(zhì)量,培養(yǎng)專業(yè)人才,也要進(jìn)行相關(guān)的科研,國家和企業(yè)共同研究3D 打印技術(shù)的發(fā)展方向,重視相關(guān)企業(yè)的研究項(xiàng)目,大力宣傳3D 打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì),使越來越多的人了解,并且愿意去學(xué)習(xí)。未來我國的3D 打印技術(shù)可以邀請(qǐng)一些外國的專家一起來探討,為世界的3D 打印技術(shù)一起做出相關(guān)的貢獻(xiàn)。

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