3D打印技术过程控制问题研究

杨宇歌 李思萱 南京师范大学南瑞电气与自动化学院

前言

3D打印技术属于一种快速成形的技术，3D技术是用一种现代化数字模型为基础，行使合金或材料，采用逐步积累的方法构造的技术。常在机械加工、材料设计等领域被用于生产制造，现正用于许多产品的直接制造与加工。尤其是重要领域应用（比如汽车零件和一些较复杂的零部件）现在已经有使用这种3D打印技术打印而成的各种零部件，表现“3D打印”技术应用越来越广泛。

1 3D打印技术的定义

3D打印技术通常是采用现代化数字技术打印机来实现。这种打印机的制造速度和销量在近几年以来3D打印技术就已经得到了快速的发展，同时它的价值也正在呈上升趋势。

3D打印技术玩具，机械加工，建筑材料，轮船，汽车制造，军事，家具，医疗产业，教育，导航系统，水利工程，导弹以及其他领域都有所涉及。

3D打印技术经过议定终端控制把“打印材料”慢慢积聚起来，最终把电脑的设计形成什物。这一技术如今在很多地方得到广泛应用，人们用它来制造皮鞋、轮船模型、火车、蛋糕甜品等

2 3D打印技术的优点

3D打印技术的用途在于它不需要在厂房使用，打印机可以打印出很小东西，并且，人们可以将其放在房间一角、酒店甚至公寓里；而电动车车架、轮船方向盘甚至火车零件等大的物品，则需要更大的打印机和更大的地方存放。

3D打印技术最特别的优点是不需工厂生产或其他途径，就能从电脑制作的图像中孕育发生一切形状的物品，进而很大地减少了产品的制造时间，节省了生产时间和降低生产费用。

与传统技术相比，3D打印技术还拥有如下优势：经过议定放弃制造线进而降低了生产资金；很大程度减少了资源的浪费；而且，它还可以生产出传统生产技术无法生产出的轮廓，让人们可以更好地设计出火车车厢或导弹外壳；另外，在具有良好设计理念和设计过程的情况下，3D打印技术玩具，机械加工，建筑材料，轮船，汽车的制造，国家防护，家具，医疗产业，教育，导航系统，水利工程，导弹以及其他领域都有所涉及。三维打印技术还可以缩短生产制造的过程，快速有效又节约成本地生产出单个零件。

3D打印技术还有其他重要的优点。大多数的金属和机械零件为了生产而设计，这就代表着它们会非常不划算，并且有大量并且没有必要的剩余废料。但3D打印技术并非如此的。在3D打印技术中，加工材料只为制造所必要的产品”，运用3D打印技术，他的队伍制造出的部件加倍精密而且低廉。当材料没有了生产控制后，就能以最优化的方式来实现其功能，因此，3D打印和机器生产出来的零件相比，打印出来的产品的重量要轻65%，并且非常经济划算。

3 3D打印技术的发展

人们已经使用该技术打印出了玩具、飞机机翼、牙齿、定制皮鞋、汽车零件、建筑材料以及为个人定制的音响、钢琴等，有些人甚至使用该技术制造出了机械设备。比如，英国某大学的博士后查得．哈利特就打印出了一个类似于之前人们使用的一些物品。在进行了多次尝试之后，他最终用打印机打印出了一些机械零件，将其应用于工厂，结果工厂效率提高了。

3D打印机的应用领域也在随着科技的进步而不断发展。德国科学家已经研发出了能打印牙齿和身体其他器官的三维“生物打印机”。人们还运用三维打印机来制造历史遗址并修复遗址，制造由橡胶和金属制成的三维物体并打印出了食品。

3D打印技术排除了器械加工、机械加工和人工生产，而且窜改技术内容的效率极高。在美国，相仿的技术被哈登．默利史特设计集团用来帮忙制造新型城镇“环保汽车”，这款汽车已于2011年6月面世。

隶属于美洲宇航科研集团的一个科研小组正开始利用此技术打印出的整个航天器材。截止2012年1月研究者已使用该技术制造出了航空起落架的支架和其他宇航器零件，其打印出的物品同一只鸡蛋的大小一样。

人们僵持感到3D打印技术减少了对工场工作的需求，降低了制造费用、对于发达国家是优势，从而增加发达国家的生产能力。但是，也有人对此透露表现怀疑，他们称，生产者也有能力运用该技术，而且，即便三维打印技术让生产重回发达国家，它也无法让更多的人工作，因为与传统的制造过程相比，它是一项需要很少工人的技术。

4 结语

通过上述的论述，我们更加全面地意识到了3D打印技术的重要性，3D打印技术玩具，机械加工，建筑材料，轮船，汽车制造，军事，家具，医疗产业，教育，导航系统，水利工程，导弹以及其他领域都有所涉及。跟着3D打印技术的快速崛起，3D打印技术面临着重大的发展机会，为此人们要不断提高3D打印技术，加强3D打印技术的研发，定期对3D打印技术系统进行维护，采取有效的防范措施，使计3D打印技术更好的为人们所利用。