崔俊星(長安大學(xué),陜西 西安 710021)
?
淺析工業(yè)制造中的3D打印機(jī)
崔俊星
(長安大學(xué),陜西 西安 710021)
摘 要:工業(yè)制造是國家的支柱產(chǎn)業(yè),是關(guān)系國家興旺發(fā)達(dá)的命脈,從歷史中可以看出,凡是工業(yè)發(fā)達(dá)的國家,其經(jīng)濟(jì)水平以及國際地位都是處于世界前端的,因此發(fā)展工業(yè)是國家立足世界之林的保證。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)制造也逐漸由傳統(tǒng)大機(jī)械生產(chǎn)的方式轉(zhuǎn)變成更為先進(jìn)的3D打印技術(shù)。本文將分析3D打印技術(shù)在工業(yè)制造行業(yè)中的發(fā)展以及重要意義。
關(guān)鍵詞:工業(yè)制造;3D打印;重要意義
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,3D打印這一先進(jìn)的科技得到越來越多的應(yīng)用,比如在建筑行業(yè)中,已經(jīng)有先進(jìn)的國外企業(yè)實現(xiàn)了3D打印出一個建筑物,這在以前是不可思議的事情,但是不得不說科技發(fā)展是無止境的。3D打印機(jī)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用,說明了我國科技水平正快速提高,現(xiàn)在我們將討論這一先進(jìn)技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用。
打印在人們印象中就是在紙張上進(jìn)行文件的打印,3D也有著立體的意思,顧名思義,3D打印就是將設(shè)計好的造型快速形成立體模型。這一技術(shù)堪稱是工業(yè)革命中一個跨時代的象征,標(biāo)志著數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用。3D打印機(jī)一般是由計算機(jī)進(jìn)行控制,在計算機(jī)中設(shè)定出相應(yīng)的模型,再對3D打印機(jī)進(jìn)行指令輸入,然后用各種形狀的固體材料逐層形成立體模型。
3D打印技術(shù)并不是由單一的技術(shù)形成的,而是在計算機(jī)科技、機(jī)械科技、數(shù)控技術(shù)、模型設(shè)計軟件都各自快速發(fā)展的基礎(chǔ)上結(jié)合而成的。3D打印機(jī)的工作原理也不是完全一樣的,根據(jù)模型材料的不同,成型技術(shù)的不同,可以將3D打印機(jī)分成不同的類型。在基本工作原理相同的基礎(chǔ)上發(fā)展成各種不同的類型,標(biāo)志著3D打印技術(shù)的多元化發(fā)展。
3D打印技術(shù)作為一種革命性技術(shù)在工業(yè)制造領(lǐng)域被快速接受,主要是這種先進(jìn)科技體現(xiàn)了很多的優(yōu)越性,下面我們就將從不同的角度對3D打印技術(shù)在工業(yè)制造中的重大意義進(jìn)行分析。
1 個性化產(chǎn)品
傳統(tǒng)的工業(yè)制造是利用大型工業(yè)機(jī)械,在流水線上對同種設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行源源不斷的生產(chǎn),所使用的制造機(jī)械對于所生產(chǎn)的產(chǎn)品有著各自的適應(yīng)性。但是,人們的需求在提高,對工業(yè)產(chǎn)品的要求也越來越高,就汽車工業(yè)來說,由于汽車越來越多,人們對產(chǎn)品的個性化要求也越來越高,相信沒有人愿意看到滿大街的車與自己的都是完全一樣的。3D打印技術(shù)就恰好解決了這一問題,不再采用傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,同一流水線只生產(chǎn)相同的產(chǎn)品,而是利用了計算機(jī)數(shù)控?這一特點(diǎn),可以在每個3D打印機(jī)控制計算機(jī)上設(shè)計不同的產(chǎn)品,然后進(jìn)行成型。甚至可以做到定做這一要求,只需針對不同用戶的需求進(jìn)行不同的改動即可。3D打印機(jī)的發(fā)展,滿足了人們對個性的追求,將來甚至可以實現(xiàn)每個產(chǎn)品都有其獨(dú)特的特點(diǎn)。為了更好地滿足個性化需要,工業(yè)制造企業(yè)就需要強(qiáng)大的設(shè)計團(tuán)隊,針對不同的用戶進(jìn)行針對性的設(shè)計,這樣就能提高產(chǎn)品使用者的興趣,促進(jìn)產(chǎn)品的需求,促進(jìn)工業(yè)制造行業(yè)向前發(fā)展,同時也提高工業(yè)制造企業(yè)的收益。
2 高復(fù)雜產(chǎn)品
傳統(tǒng)的流水線進(jìn)行的生產(chǎn)一般是構(gòu)造相對很簡單的產(chǎn)品,因為畢竟大機(jī)械在進(jìn)行產(chǎn)品制造的過程中,對很細(xì)小的部位沒辦法進(jìn)行很好的生產(chǎn),及時進(jìn)行了復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn),產(chǎn)品性能也是有待考證的。3D打印技術(shù)的使用,很好地解決了高復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)?,F(xiàn)在3D打印技術(shù)一般是在計算機(jī)上利用CAD進(jìn)行設(shè)計,不管多么復(fù)雜的產(chǎn)品都可以設(shè)計出來,同時設(shè)計結(jié)果也是很精確的,然后利用3D打印機(jī)運(yùn)用液體、固態(tài)等不同形態(tài)的材料參照設(shè)計圖進(jìn)行制造,凡是設(shè)計圖中所涉及的細(xì)節(jié),打印機(jī)都能夠?qū)崿F(xiàn),很好地滿足了用戶對高復(fù)雜產(chǎn)品的需求。高復(fù)雜產(chǎn)品的精確生產(chǎn),提高了整個工業(yè)制造行業(yè)的水準(zhǔn),實現(xiàn)了更多復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)。
3 快捷生產(chǎn)
3D打印機(jī)一個很大的特點(diǎn)就是方便快捷,不僅可以將設(shè)計好的模型進(jìn)行生產(chǎn),更高科技的一點(diǎn)就是,3D打印機(jī)還能實現(xiàn)邊設(shè)計邊打印,使產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)同步進(jìn)行,提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的效率,有效地縮短了產(chǎn)品設(shè)計的時間,從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的現(xiàn)在也降低了相應(yīng)的投資風(fēng)險。例如在更新特別快的服裝行業(yè),使用3D打印技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)不僅能緊跟時尚的走向,還可以獲得更多的關(guān)注,為企業(yè)創(chuàng)造更多收益。在工業(yè)制造行業(yè)也是如此,只有掌握了時間的企業(yè)才能適應(yīng)社會的發(fā)展。
4 降低生產(chǎn)成本
3D打印機(jī)的應(yīng)用不僅在設(shè)計階段節(jié)省了成本,在生產(chǎn)階段更是減少了生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的工業(yè)制造往往將本就有一定形態(tài)的物體進(jìn)行再加工,再加工的過程可能就會造成原材料的損失。在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中也需要更多的人參與生產(chǎn),將機(jī)械沒辦法完成的部分通過手工進(jìn)行加工,這也提高了產(chǎn)品的人工成本。3D打印技術(shù)就很好地解決了這一問題,由不同形態(tài)的原材料進(jìn)行生產(chǎn),需要多少材料使用多少,不會造成原材料的損失。同時也不需要人工進(jìn)行再加工,從而大大降低了生產(chǎn)成本。
3D打印技術(shù)的使用使得以前很多想都不敢想的事情變成了現(xiàn)實,真正實現(xiàn)了沒有做不到,只有想不到。但是必須認(rèn)識到我國的3D打印技術(shù)才剛剛處于起步狀態(tài),要想得到更大的發(fā)展,國家和企業(yè)就要從國外先進(jìn)技術(shù)中吸取經(jīng)驗,吸取精華,使我國工業(yè)制造行業(yè)完成革命性的變革。
參考文獻(xiàn)
[1]張華.簡述3D打印的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域[J].太平洋3D打印網(wǎng),2013(02).
[2]各種CAD造型軟件輸出STL文件方法[J].3D蘋果3D打印機(jī)資源網(wǎng),2013 (07).
[3]全球首輛3D打印汽車時速可達(dá)112公里[J].中國日報網(wǎng),2011(05).
[4]全球首款3D打印金屬手槍問世成功發(fā)射50枚彈[J].中國日報網(wǎng),2013(13). [5]殲15總師:中國尖端戰(zhàn)機(jī)已應(yīng)用3D打印技術(shù)[J].中國網(wǎng),2013(03).
[6]梁偲,王雪瑩,陳穎健.全球趨勢2030—新技術(shù)的影響[J].上海科普作家網(wǎng),2014(09).
中圖分類號:TG665
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A