3D打印技术在机械自动化领域的实践

摘要：伴随着科学技术的不断的发展进步，各种各样的新技术层出不穷，3D打印技术在科学技术发展的情况之下應运而生，逐渐的被人们所熟知，并且渐渐的已经应用到各行各业之中。3D打印技术目前表现出来的优点众多，它降低了工件的制造难度，在很多的行业都有应用的价值，诸如汽车、医疗、军工等等方面都已经有了一定的应用价值。对于机械自动化领域来说，3D打印技术也有很高的应用的价值，随着3D打印技术的不断发展，其在机械自动化行业应用的范围会越来越广。

关键词：3D打印技术；机械自动化；实践

在当前的社会之中，科学技术的发展日新月异，不断的有新技术问世，这些新技术都从不同的方面对于我们的生活有了一定的改变，方便社会生活发展。3D打印技术首先的是出现在20世纪90年代的中期，它和普通的打印机工作的原理基本上相同，在3D打印机里面装上液体或者是粉末的打印所需的原料，和计算机连接之后，利用计算机的控制来把打印的原料一层层的叠加起来，最后把计算机之上的图纸变成实际的物品。在机械器件的制造之中，由于不同的机械设备对于器件的要求不同，要想满足这些要求，传统的机械器件的制造方式或许就会有些力不从心，这样的情况之下，3D打印技术就有了用武之地。3D打印技术打印机械器件其实通俗的来理解就是通过增加原材料来最终完成机械器件的从无到有，而传统的机械器件的制造方式则是通过对于一块原材料的消减、塑性，完成一个机械器件的制造，3D打印技术减少了原材料的使用，节省了生产的成本。在机械自动化领域，3D打印技术的应用使得机械自动化的生产有了新的进步。

一、3D打印技术的概述

3D打印技术属于快速成型技术的一种，它是以计算机之中的数字模型的文件作为基本，利用具体的需要打印设备的要求原材料，基本上是粉末状的塑料或者是金属等等能够粘合的材料，利用逐层打印的方式来架构出实际的物体的一种技术。通俗的来理解，比如我们日常生活之中的打印机，它能够打印出平面的物品，3D打印机的工作原理基本上与之相同，只不过3D打印机打印出来的是立体的物品，而且两种打印方式使用的原材料也是不一样的。对于3D打印机来说，其主要的原材料是粉末状的金属、塑料、陶瓷等等不同的打印材料[1]。如果需要打印某件物品的时候，将打印机和计算机相连接之后，通过计算机的控制，依据数字模型设计图样把原材料一层层的叠加起来，最终得到需要的实际的物品。3D打印机可以打印出真实的物品，比如一个桌子、花瓶、机器人等等的立体的物品，可以这么说，3D打印机理论上能打印出一切的物品，但是不一定会拥有这个物品的功能。但是，在实际的情况之中，3D打印技术是作为一些小规模的制造来做具体的应用的，比如一些高端的定制的物品。

二、机械自动化领域3D打印技术应用的特点

1、3D打印技术在机械自动化领域的主要优势

首先来说，在机械自动化领域运用3D打印技术可以提高机械制造的自动化的水准。在机械自动化的领域运用3D打印技术之后，机械制造的自动化的水准逐渐的提升了，改变了以往的在机械加工制造的过程中人工操作的繁琐、低效率，使得机械制造的效率增高，有利于减少人力资源成本的投入，使得机械的自动化更加的深入。其次的来说，3D打印技术在机械自动化领域的应用减少了资源的浪费。传统的机械自动化的生产制造之中，对于原材料有着很多的浪费，需要的投入的成本很高，但是使用3D打印技术之后，在产品的设计和生产制造之中可以节约资源，并且降低对于环境的污染，同时的能够对于原材料进行回收，进一步的减少机械自动化领域的成本投入，达到促进机械自动化领域的发展的目标。

2、3D打印技术在机械自动化领域的缺点

3D打印技术在机械自动化领域的运用虽然有着很多的优点，但是任何事情都有两面性，有好的一面，必然也有不足的地方，所以3D打印技术的运用也有一些缺点。其一就是利用3D打印技术进行机械加工制造对于周边的环境会有一定的影响；其二是在实际的打印的过程之中，打印的材料的性质会影响最终的完成品的稳定性特征。所以，还要对于3D打印技术在机械自动化领域的运用继续做探究，加强技术的研发程度，使得最终的运用的技术更加的成熟，没有任何缺陷，或者是有微小的、可接受范围的缺陷[2]。

三、3D打印技术在机械自动化领域的实践

1、利用3D打印技术进行机械加工的智能化生产

伴随着机械加工自动化的水准不断的提高，以及信息技术等等新技术的发展，智能化的发展方向是机械自动化领域的主要发展方向，3D打印技术的运用极大的促进了机械自动化领域的智能化发展。计算机技术是作为3D打印技术的支撑基础，其对于机械制造的智能化发展意义重大，在3D打印技术的运用之中，创新了技术模式，使得机械自动化的领域的发展更加迅速和深入，为其智能化开辟了发展的方向。

2、运用3D打印技术进行机械设施的零件设计与加工

3D打印技术在机械自动化领域的运用之中，能够利用其快速自动成像的功能来设计和加工机械设施之中一些结构形式比较复杂的零部件，有利于减小机械部件设计和加工的技术难度，提升了机械自动化生产的工作效率。而且3D打印技术是使用的增材制造的模式，就是计算机之中有机械零部件的设计三维数据，在和3D打印设备连接之后，可以直接的打印机械零部件，实现了机械零部件的直接的从无到有，节省了材料，提高了效率[3]。

3、利用3D打印技术制作机械设备的零件模型

3D打印技术是需要结合计算机技术来实现工作的，通过计算机技术的对于各种各样模型的设计优势，来发挥出3D打印的效果。计算机技术有强大的图样设计的能力，不管是二维还是三维，甚至是多维的模型，计算机技术都可以模拟绘出。对于机械设备的零部件的模型，3D打印技术通过计算机技术设计出的模型图样，很容易的就可以打造出实物的机械零部件模型。3D打印技术的应用提升了机械生产加工的效率，提高了机械设备的产品的质量，特别是在生产一些具有特殊的形状或者是加工精度要求的零件以及设备的时候，3D打印技术具有更加明显的优势。

4、运用3D打印技术进行机械设施的定制化制造

随着社会的不断发展，社会生活逐渐的趋于精细化，人们对于机械设施的实际的需要更加的个性化以及多元化，机械设施需要满足不同的方面的需求，也许这一方面的应用并不广泛，这就造成了机械零部件的制造的困境。3D打印技术的应用，正好可以解决这一类的问题，其更加的能够满足多方面的需求，对于一些个人的需要，很便捷的就能够实现，完全可以满足私人的定制机械零部件的要求。在机械自动化的领域运用3D打印技术进行定制化的生产，主要是通过计算机网络之中的数据信息，依据客户的实际的需求，进行定向的设计加工，最终进行打印，满足客户对机械设施的个性化的需求[4]。

四、结语

总的来说，3D打印技术在机械自动化的领域应用前景广阔，需要不断的进行研究和探索。

参考文献

[1]黄鸣远.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，2019（06）：117.

[2]孔令文.3D打印技术在机械自动化领域的应用[J].智能建筑与智慧城市，2019（01）：68-70.

[3]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（12）：226-227.

[4]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.

作者简介：李治辰（1988.04-），男，辽宁东港人，硕士研究生，助教，机械设计及理论。