【摘 ?要】新時(shí)代背景下,科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的進(jìn)一步加快,使得越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)涌入到各個(gè)行業(yè)中,在一定程度上推動(dòng)了行業(yè)的整體發(fā)展進(jìn)程。當(dāng)前,在機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展過程中,增材制造技術(shù)是一種應(yīng)用較為廣泛的新型技術(shù),對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行科學(xué)且合理的應(yīng)用,不僅可以對(duì)傳統(tǒng)制作工藝進(jìn)行突破,還可以從整體促進(jìn)行業(yè)進(jìn)步。因此,在這種背景下,本文即對(duì)增材制造技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行了分析,希望可以為相關(guān)人員提供幫助和參考。
【關(guān)鍵詞】增材制造技術(shù);機(jī)械加工行業(yè);應(yīng)用
由于近年來(lái)社會(huì)發(fā)展以及人口數(shù)量的不斷增加,資源以及環(huán)境已經(jīng)逐漸成為影響社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。所以,在這種情況下,對(duì)于資源消耗比較大的制造行業(yè),要想保證自身在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中長(zhǎng)久進(jìn)步和發(fā)展,就一定要結(jié)合自身現(xiàn)狀,不斷朝著集約化以及高效化的方向邁進(jìn)。當(dāng)前,隨著現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,增材制造技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用,在一定程度上促進(jìn)了行業(yè)水平的提升。
一、增材制造技術(shù)的特點(diǎn)分析
對(duì)于增材制造技術(shù)來(lái)說(shuō),其具備非常多傳統(tǒng)技術(shù)所不具備的優(yōu)勢(shì)也特點(diǎn),對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行了很大程度的優(yōu)化以及改進(jìn)。
第一,快速成型,制作周期較短。通過對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)一步分析和研究,因?yàn)槠渲恍枰屑庸ぴ牧弦约凹庸ぴO(shè)備就能夠進(jìn)行產(chǎn)品加工,根本不需要進(jìn)行機(jī)械加工,也不需要進(jìn)行產(chǎn)品加工,能夠達(dá)到一次成型的效果和目的,大大節(jié)約了零件不同工序加工所需要花費(fèi)的時(shí)間,也有效對(duì)成本進(jìn)行了降低[1]。同時(shí),通常情況下,在傳統(tǒng)的制造以及加工期間,其需要進(jìn)行原材料的制備以及采購(gòu),并且,針對(duì)加工過程,需要采用的不同的工序以及手段,加工完成之后還需要進(jìn)行零件組裝。所以,這種背景下,其也在一定程度上加劇了經(jīng)濟(jì)成本。
第二,材料使用的效率非常高。對(duì)于增材制造技術(shù)而言,其可以一次成型,自下而上的分層制造,其中,材料的損耗很多都是來(lái)源于模型的成型。所以,與傳統(tǒng)的減材制造相比,增材制造可以有效對(duì)材料資源進(jìn)行節(jié)約。
第三,激光的相干性比較好,方向性也相對(duì)較好??茖W(xué)且合理的對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,其高能量可以在短時(shí)間內(nèi)將溫度的升高,如果允許,甚至可以上升到幾千度。所以,以往制造加工過程中,一些很難進(jìn)行加工的材料,可以非常容易被加工出來(lái)[2]。
二、增材制造技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的應(yīng)用
對(duì)于增材制造技術(shù)來(lái)說(shuō),因?yàn)槠鋺?yīng)用的材料以及成型的手段存在較大的差異。并且,依照其材料物理以及化學(xué)屬性分析,現(xiàn)階段,增材制造技術(shù)可以被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中,同時(shí)發(fā)揮的作用以及價(jià)值也變得越來(lái)越重要。
(一)應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域
在實(shí)際的發(fā)展過程中,針對(duì)航空航天領(lǐng)域,由于其外形比較復(fù)雜多變,其零件的應(yīng)用數(shù)量也非常多,所以,在材料方面,對(duì)于其的要求也會(huì)相對(duì)較高,包括:材料的硬度以及強(qiáng)度,材料的整體性能等。并且,在這一領(lǐng)域中,很多零件的成本相對(duì)較高。同時(shí),由于當(dāng)前飛行器正在朝著長(zhǎng)壽命以及高可靠性方式發(fā)展,采用整體結(jié)構(gòu)模式,并有著復(fù)雜大型化方向邁進(jìn)。而正因?yàn)槿绱?,增材制造技術(shù)憑借著電子束等熔融沉積等該領(lǐng)域所廣泛青睞,在一定程度上推動(dòng)了該領(lǐng)域的整體發(fā)展進(jìn)程[3]。
(二)應(yīng)用于汽車零件制造領(lǐng)域
在我國(guó)的實(shí)際發(fā)展過程中,由于近年來(lái)社會(huì)進(jìn)步速度的不斷加快,汽車行業(yè)的發(fā)展也變得越來(lái)越好,并且逐漸發(fā)展成為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)。但是與此同時(shí),汽車零件的形狀也變得日益復(fù)雜,加工的制造難度也相對(duì)較大。因此,對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行科學(xué)且合理的應(yīng)用,也可以解決很多的問題和困難。比如:在2014年,奧迪R18E-TronQuat-tro模型就是采用的3D打印作品,針對(duì)這款遙控車的車身以及車底盤而言,采用的軟件是Fusion360,進(jìn)而設(shè)計(jì)的模型。同時(shí),通過對(duì)FDM打印機(jī)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用,以零點(diǎn)二毫米厚進(jìn)行打印。再比如:2016年,美國(guó)利亞桑那州的3D打印汽車公司Local Motors,就是通過對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,“打印”出了一輛3D打印的自動(dòng)駕駛電動(dòng)公交車OLLi,并且,這輛車的很大一部分是可以進(jìn)一步回收和應(yīng)用[4]。
(三)應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
從宏觀的意義上來(lái)講,生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域與人類生活以及健康生活有著非常緊密的關(guān)聯(lián)。并且,由于近年來(lái)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和推廣,以往的生物醫(yī)學(xué)治療手段以及相應(yīng)器械已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的要求和標(biāo)準(zhǔn),因此,應(yīng)用增材制造技術(shù),也使得這一工作發(fā)生了很大的變化?,F(xiàn)階段,在具體的發(fā)展和進(jìn)步的過程中,對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行不斷的推廣和應(yīng)用,尤其是3D打印技術(shù)的選擇,其更是可以應(yīng)用在腳踝矯正以及組織器官代替。比如:美國(guó)愛齊公司在發(fā)展過程中,其就發(fā)明了現(xiàn)代隱性矯正技,通過對(duì)3D打印技術(shù),批量制作出了隱適美牙科矯正器的,其具有較強(qiáng)的個(gè)性化,在一定程度擺脫了的牙箍的束縛。2016年,北京阜外醫(yī)院順利完成首例3D打印技術(shù),并在其引導(dǎo)下,完成了導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣膜置換手術(shù)。
(四)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域
在建筑行業(yè)的實(shí)際發(fā)展過程中,其很多的設(shè)計(jì)師,由于一直受到以往建造技術(shù)的影響和阻礙,使得很多具有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)不能被合理的采用,也不能將很多的具有一定藝術(shù)效果的作品變成現(xiàn)實(shí)。比如:在2014年,荷蘭的一個(gè)建筑設(shè)計(jì)師,其就對(duì)3D打印技術(shù)進(jìn)行了科學(xué)且合理的應(yīng)用,打造出了世界上第一座3D打印建筑。在2015年,在菲律賓,第一座3D打印酒店被建成。
(五)應(yīng)用于食品領(lǐng)域
在食品領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展過程中,食物的顏色以及味道等,對(duì)食品的推廣以及消費(fèi)對(duì)其有著非常大的影響。在以往的制品制作期間,由于受到傳統(tǒng)工藝的制約和干擾,使得食品的外形以及顏色等不能得到良好的設(shè)計(jì),而對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的選擇以及采用,可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制的效果以及目的,打印出來(lái)的食品外形也具有較強(qiáng)個(gè)性化。2016年,荷蘭一個(gè)食品公司就通過對(duì)3D打印技術(shù)的應(yīng)用,有效對(duì)打印頭易堵塞問題進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。同年,巴塞羅那一家米其林星際餐廳,也是對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,打印出了珊瑚海菜品。
結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)增材制造技術(shù)而言,其是現(xiàn)階段一種比較常用的新型制造技術(shù),其具備很多傳統(tǒng)手段所不具備的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。雖然,在對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行選擇以及應(yīng)用的過程中,其還存在很多的弊端以及問題,需要改進(jìn)的地方也比較多。但是,這一技術(shù)的發(fā)展以及推廣,其在一定程度上滿足了我國(guó)綠色可持續(xù)發(fā)展號(hào)召。所以,在今后的發(fā)展過程中,還應(yīng)該在明確自身情況的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化對(duì)增材制造技術(shù)的創(chuàng)新。
參考文獻(xiàn):
[1]王維佳.現(xiàn)代制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程,2018,18(09):196-197.
[2]吳劍鋒.現(xiàn)代制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī),2018,49(08):134-135.
[3]楊澤,李建永,高興華,王明旭.淺析增材制造技術(shù)在制造業(yè)中的特點(diǎn)與應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓,2017,45(03):189-192.
[4]孫健峰,朱卿創(chuàng),楊洲,黃忠奎.增材制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(06):408-411.
作者簡(jiǎn)介:
康日舜,男,1985.10,漢族,鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司,大學(xué)本科,中級(jí)工程師,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及食品研發(fā)。
(作者單位:鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司)