3D打印技术在机械自动化领域的应用论文_李静

3D打印技术在机械自动化领域的应用论文_李静

(杭州迈杰教育科技有限公司 浙江杭州 311121)

摘要:实现资源的优化配置,使现代工业技术有了进一步的发展空间,也为机械制造业带来了更多的机遇,本文将针对3D打印技术在机械自动化方面的应用进行分析。

关键词:3D打印;机械加工;自动化;应用

引言

随着科学技术水平的不断提高,机械制造领域也加快了向自动化方向发展的进程。而新型的3D打印技术是现代技术进步的一个重要成果,其在机械自动化领域的应用极大地提高了我国机械加工制造的能力。特别是随着高分子材料等科学技术的进步,3D打印技术与电气、光学等自动化技术的有机融合,不仅促进了机械制造的多元化发展,满足用户对机械设备的个性化需求,而且有效地降低了生产加工成本,提高了机械设备的生产效率。3D打印技术在机械自动化领域的应用为机械制造行业创造了一个重大的发展机遇,应继续加强对3D技术的研究和应用,从而全面推动我国机械制造行业的现代化发展。

1、3D打印技术介绍

3D打印技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,它具有通过电脑数据来控制3D打印机打印出一切形状的零件的特点,制造成本也因此大大降低。3D打印机首次在20年代中期出现,它利用了光固化和纸层叠等技术来实现快速成型。它的原理和普通打印机相比是没有什么大的不同,区别主要在于二者打印所使用的原料。普通打印机的打印材料是各种型号的白纸和石墨,3D打印机的打印材料则是粉末状金属、陶瓷、砂等微小粒子。打印机内装有液体或粉末等打印材料,由电脑操控将打印材料层层叠加,最终将计算机上的蓝图在现实中生产出来。得益于这一特性,3D打印技术能够在许多领域得到很好的使用,比如说制造汽车、模型等。在以前,想要制作一件模型,需要先设计图纸,寻找材料慢慢制作而成。现代的3D打印技术,和过去传统的模型制作相比,不仅在制作时间上大大缩短,而且在制作的精密度上也远远超过传统制作技术。所以,在现代生活工作中,人们更加依赖于3D打印技术。

2、3D打印技术的工作原理及方式

3D打印技术涵盖喷墨打印、激光烧结、电子溶结等技术,它可以在较短的时间设计出单个元器件或整个产品,在实际的应用过程中,设计师先通过画图软件搭建形成产品的数字模型,接着将其完好保存,用3D打印机扫描读取电脑中的数字模型的相关数据,然后把产品打印出来。在这一过程中,3D打印机占据最重要的地位,它是整个过程的核心,要完成3D打印的最后一个环节需要让3D打印机正常工作,根据现有技术的发展可知,它最高的图形分辨率为600DPI,层与层之间的间隔厚度仅0.01毫米,相较于原始的打印机它性能明显提升了不少,而且还能使用有色颜料实现彩色打印。3D打印技术与传统的机械产品加工方式有所不同,传统方法需要将原材料切削在重新拼装,在这两部分的操作上会耗费大量的时间以及原材料,生产的产品类型较少。但3D打印技术与此相反,一些形状特别的产品也极易进行批量生产,而且在众多的领域都能被运用,譬如可以把之前的产品的生产过程适度调整转变为历史,对大型企业、实力强大的企业来说,使用这一技术生产商品将影响机械制造业的整体格局。3D打印技术使第二次工业革命发生了改变,从那以后生产模式也逐渐变成大规模的流水线生产,生产的产品慢慢从标准统一过渡到个性化定制。随着3D打印机应用范围的扩大,产品推广的时间相应也会缩减,从使用者的角度看,他们仅仅只要在网上下载设计图,在极短的时间内即可使用3D打印机打印产品,不用搭建规模巨大的生产流水线,聘请数量众多的工人进行生产,而且也不需要在仓库中积压成千上万的元器件。它的种种好处从其他角度看可以称之为社会规模的生产制造,通过制造资源网络和互联网形成效率更高的供应网以及用户服务网,换句话说,这种方式使制造业发展更快、有利于社会的可持续发展。

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3、机械自动化领域中3D打印技术的应用

3.1应用3D打印技术进行机械加工的智能化生产

随着我国机械加工自动化水平的不断提高和信息技术等新兴技术的发展,多元化以及智能化已成为机械自动化领域发展的主要趋势,而3D打印技术在机械自动化领域的应用极大地促进了机械生产制造的智能化发展。计算机的各种软件程序是3D打印技术的主要载体,计算机通过网络技术实现数据信息的传输,能够获得全面、详细的三维打印数据。同时,该技术通过高科技的打印设备将高分子材料在先进的技术下进行定型。在机械自动化领域中应用3D打印技术,既传承了传统机械制造工艺的内涵,也是对传统工艺技术的创新,使现代化机械设备更加符合人们的实际需要。

3.2应用3D打印技术制作机械设备零件的模型

3D打印技术在机械自动化领域中的应用主要是通过计算机网络以及相关的软件程序根据各种数据信息来设计加工机械设备的零件模型,并提高了生产加工的效率。3D打印技术的应用不仅是对传统的加工技术的重大创新,还能提高机械设备的产品质量,极大地缩短机械设备的生产周期,丰富产品的类型。特别是在生产一些具有特殊形状或者加工精度要求的零件或设备时,3D打印技术的应用优势更加明显。3D打印技术在机械自动化领域的应用,促进了产品设计生产效率和水平的提高,并影响机械制造行业的格局。

3.3应用3D打印配合自动化技术

3D打印技术是以打印机为基础发展处理的一项新兴技术,在机械自动化领域中应用3D打印技术时,主要是通过喷头装置根据设定的程序有序地喷出原材料,并通过高科技手段来实现定型,利用计算机的软件程序自动将机械设计转化为实物零部件。在3D打印技术的应用过程中,需要与CAD等制图软件的相互配合,在设计人员通过CAD软件完成设计后,利用3D打印机进行相应的拷贝以及参数设置,为后续的打印工作做好准备。3D打印技术与自动化技术的有机融合能极大地提高机械设备的生产效率,降低工作人员的劳动强度,节约大量的人力资源成本。

3.4应用3D打印技术进行机械设备的定制化生产

随着现代社会的发展和信息技术的不断进步,人们对机械设备的实际需要也更加个性化和多元化。因此,传统的机械生产加工方式已无法适应新时期的需求,而3D打印技术在机械自动化领域的应用使定制化的机械加工成为现实。在机械自动化领域应用3D技术进行定制化生产主要是利用计算机网络中的数据信息,根据用户的实际需要对其进行整理分析,并进行定向的设计加工,从而满足用户对机械设备的个性化需求。

结语

综上所述,3D打印技术具有很多的好处,在重新构建物体的形状上取得了一定的进步,但是动态物体暂时无法被打印出来,但是在以后的发展中将解决这一难题,随着科技日新月异的变化,3D打印技术也会获得更大的发展空间,应用于更多的领域,对于机械自动化领域来说,将产生巨大的影响力促进其更快的发展。

参考文献

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作者简介

李静,(1979年07月08日-),女,汉族,江西省上饶市婺源县人,法学,大专。研究方向:机械自动化。

论文作者:李静

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/9

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