机械制造领域中3D打印技术的应用探析

林晓榕

（福建工业学校，福州 350002）

近年来，3D打印技术日益受到企业的认同与关注。该技术有助于减少资金投入，提升打印操作效率，其能够灵活运用于机械制造的各个流程中。具体来讲，3D打印技术目前已经广泛应用于熔融固化、三维成形以及其他相关领域，其需要将信息化手段作为辅助。因此，机械制造企业应当意识到3D打印技术服务于当前机械制造以及机械生产的价值，进而全面探求适用于自身的3D打印技术。

1 3D打印技术的基本特征及其原理

从基本特征来讲，3D打印指的是借助三维仿真的手段来划分特定的产品模型平面，通过运用信息化打印方式来完成全过程的图像打印。由此可见，3D打印技术侧重于增材制造，其中涉及构建纵向与横向的双重坐标，在妥善划分各个打印平面的基础上实现全方位的仿真处理。针对机械制造的整个流程而言，运用3D技术通常能够生成相应的模型实体，此项技术包含三维成形以及其他打印技术操作。为此，3D打印技术有助于提升打印操作的精准性，上述技术措施在当前的机械制造中应当逐步予以推广。

早在20世纪末，具备3D特征的打印设备就已经诞生。截至目前，很多行业都着手引进上述打印技术，进而全面助推了商业化以及机械化的各个行业转型。从国内机械制造的视角来看，1994年出现了首台3D打印设备，此类设备是由塑料粉状物与聚丙烯塑料共同制作而成。近些年来，医疗器械领域、航天制造业与汽车生产行业都广泛运用上述的信息化打印手段。

2 3D打印运用于机械制造的独特优势

2.1 显著加快了研发机械产品的速度

从机械制造本身的视角来看，技术人员如果要研发多种多样的新型机械产品，通常都要依赖新型的信息化手段。在传统模式下，如果要研发某些新型的机械产品，则必须配备与之相应的多种辅助设施，同时还会耗费较长的研发时间。而3D打印技术能够从源头入手来加快研发各类新产品，显著缩短整体研发周期。3D打印技术具备诸多优势，因此近些年正受到更多企业的关注。

2.2 全面保障机械加工的优质性

机械制造领域的根本宗旨就在于保障优质性的机械产品加工，从而为相关行业提供质量更优并且稳定性更强的机械产品。3D打印技术有助于缩短产品研发时间，同时能够保障机械流程的精确度。在后期的产品成型中，如果能够使用3D打印方式，就可以避免频繁的产品加工修改。因此，运用3D打印手段来加工各类机械产品，能够杜绝某些细微的产品加工误差，企业也能够获得更优的市场信誉度。

2.3 优化经济效益

相比而言，3D打印技术可以协助机械制造企业减低自身投入的各项资源，其中包含人力资源、资金成本以及其他相关资源。与此同时，3D打印方式体现出更高层次的集成度与稳定性，可以显著简化加工零部件与设计机械产品的流程，企业也将会拥有更好的经济效益。目前，很多机械制造企业利用该技术来提升自身的行业竞争力，减少了机械成本，简化了加工流程，进而获得更高的市场利润。

3 具体的技术运用

从增材制造的角度讲，机械制造涉及的3D打印技术体现出全方位的机械制造优势，其中关键在于保障精准度、简化机械制造流程并且全面提升实效性。当前，运用3D技术来完成打印处理，主要涉及划分产品模型的平面，依照纵坐标和横坐标所处的位置来实现全过程的精确打印处理。在生成模型时，3D技术能够全面融合分层加工与叠加成型的手段，具体包含以下要点。

3.1 熔融固化操作

对于当前的3D打印技术来讲，关键是要落实熔融固化的操作技术。在计算机的全程辅助下，技术人员首先需要拟定相应的控制流程，确保三维实体模型本身符合上述程序控制。实现上述处理后，再选择合适的打印路线并且实现全方位的自动打印操作。由于受到自动化控制的影响，3D打印机能够连接于供丝装置，可以在喷头前侧的部位放置必要的原材料。原材料的丝状物应当予以溶解处理，将其送入喷头装置并且进行快速喷射，然后迅速凝固于工作台。

熔融固化操作必须将冷却装置作为辅助设备，通过冷却来制作薄层的三维实体截面，以便持续进行喷射。在调控工作台现有的平面高度时，技术人员能够凭借信息化手段对其予以实时调整，确保其符合当前的打印操作步骤。

3.2 三维成形操作

3D打印机能够实现全过程的三维成形操作，显著优化了整个技术操作流程。在打印操作中，首先需要准备好存放桶，然后在其中放置特定比例的粉末材料。其间运用存放桶运输，确保在加工台的相应位置安放粉末材料。在此前提下，借助滚筒碾压就能够制成薄层状的粉末物质，通过喷洒黏合剂来促进粉末尽快凝固并且启动打印机。与此同时，打印机本身设有自动运行流程，这有助于降低现有的打印距离，符合循环式的打印操作要求。

3.3 其他的运用要点

如果机械制造能够灵活运用3D打印技术，那么人们就能将虚拟的零部件模型转变为相应的机械部件实体，从而显著降低机械加工成本。在加工各类机械原材料时，打印机具有自动调整工作台的功能，可以运用叠加的手段来妥善处理各种机械材料。通过全面运用信息化手段，技术人员能够全面监控整个机械操作流程，从而获得最优的打印操作效果。

4 结语

3D打印技术有助于优化机械制造的整个流程，显著加快了各类机械产品的研发速度。与传统模式相比，3D技术能够缩减机械制造耗费的劳动力成本，同时机械产品具有更优的精度。目前，已有很多企业全面引进3D打印技术，也获得了更优的机械制造成效。因此，在未来的实践中，企业需要不断总结经验，因地制宜，全面、灵活地运用3D技术，从而不断提升机械制造的整体实效性。