广西贺州高级技工学校 广西贺州职业学院 广西贺州 542899
摘要:随着科技的发展进步,基于互联网技术的3D打印技术也产生了,与传统的打印技术相比,3D打印技术与之原理相同,但是所使用的材料更为先进。应用能够粘合的材料,再加上逐层打印,就可以使理想中的模型通过该技术得到实现。随着3D打印技术的不断完善,它的应用范围也越来越广,模具制造行业就是其中之一。本篇文章我们将从3D打印技术的基本原理出发,来简单分析3D打印技术在模具制造当中的具体应用,旨在能够为我国的制造业长足发展提供可行性的理论依据。
关键词:模具制造;3D打印技术;制造能力
引言:所谓模具,就是在产品生产的工艺当中最为基础的一种设备,模具在我国的制造业当中具有极为重要的地位,比如我们常见的电器,电子产品,小零部件等等,都是通过模型的利用,来实现制造和批量生产的。我国的科技在党及政府的正确领导之下达到了飞跃式的进步,使得3D打印技术能够让模具的制造的更为精巧,实现零误差,这对于我国模具行业的制造能力的提升来说,是具有重大意义的。
1 3D打印技术概况
简单的来说,3D打印技术其实就是应用特殊的材料,来完成模型,快速成型的技术。这项技术以数字模式为依托,通过数字来进行模型的建造,然后再将建造好的模型传入到3D打印设备系统当中,之后,利用3D打印技术;比如激光粉末状的尼龙及金属技术打印,或者是激光液体树脂材料的SLA.DLP技术及熔融层积的FDM技术打印,然后再进行逐层打印,从而形成模型的制造。
在1990年左右,我国已经有部分科研人员投入到3D打印技术的研究当中。但是,相比于其他的发达国家来说,我国的3D打印技术起步比较晚,所以在各项精细化的技术方面,仍然存在着些许问题。由于科技和经济在源源不断的投入,所以我国的3D打印技术发展势头良好,产生的问题也在科研人员的不断努力下逐渐克服。在未来,3D打印技术将会得到大范围的推广,让国内应用3D打印技术进行工业生产的企业,获得良好的经济收益。
2 我国模具制造技术的现行状况
作为国际领域模具进出口数量最多的国家,我国需要紧密结合现代技术,将模具生产的整体技术水平提高,缩短与发达国家之间模具质量的差距。从相关数据的显示结果来看,我国的模具制造技术存在着以下问题:
2.1模具的生产周期较长
纵观我国的模具市场,在进行模具的制造时,方式方法较为传统,这与现代高速发展的社会是不相适应的,而且,在传统的模具制造过程当中,需要对模具所需要的资料进行完备的收集,还需要有大量的资金投入其中,同时,相关的技术工作人员也要花费较长的时间来监督完成模具的制造,这一系列繁琐的程序其实都是在为后期的模具质量铺路。在传统模具的制造过程当中,难免会因为某个方面的疏忽而造成模具的失败,所以前期的成本投入可能就会白费。这种时间较长的周期,在模具快速更新换代的时代,是具有劣势的。
2.2模具的生产成本高昂
在模具的生产过程当中,需要有专业的技术人员对模具的制造进行监督,创作,但是在真实操作过程当中,会出现偶尔性的技术问题,从而导致整个模具的生产过程就无法再继续进行,那么本身存在技术问题的模型,以及模型建造所使用的相关材料,投入的资金,投入的人力资源,生产过程当中的电费,水费等等,都会白费,这对于生产成本来说,是极其巨大的金额损失。
2.3模具产品较为单一
传统的纯手工工艺手法对模具进行设计,通过设计人员手工绘制的方法,既耗费时间,耗费精力,又受到思想的局限,而难以创造出有价值的模具产品。现代社会的发展,使得人们的需求层次不断提高,人们已经不满足于平常的产品,那些新型的产品更吸引他们的目光,但是由于产品所需的材料部件单一,所以制造出来的模具产品的形式也比较单调。
3 3D打印技术在模具设计和制造当中应用的优点及3D打印技术的具体应用
针对上文,我们对国内模具制造技术的状况讨论,就能够发现我国现在的模具生产主要有生产周期较长,模具生产的成本贵,模具的形式不够多样这些问题,但是我们可以应用3D打印技术,来解决以上存在的问题,让我国工艺产品的模具设计更为合理,更为人性化,让我国等模具制造水平有了大幅的提高。
3.1 3D打印技术在模具设计和制造当中的优点
3.1.1 3D打印技术可以缩短模具的生产周期
传统的模具制造过程周期比较长,应用3D打印技术,就能够对所生产的模型进行三维的设计,并且根据产品的相关信息,通过特殊材料的粘合,而实现立体模型的打印。
首先,在这项过程当中,3D打印技术的工作效率是极为快速的,这项技术是以互联网技术为基础的,所以,传统的纯手工工艺手法无法与之比拟。其次,模型的成品效果更好。由于参数值能够通过三维图像来进行设定,并且系统内部也有与之比对的精确参数,所以生产的模具是完全符合设计者初衷的。最后,3D打印技术是一项应用高新科技手段的技术,能够解放人力,实现自动化生产。
3.1.2 3D打印技术可以降低模具的生产成本
现代化的3D技术由于还没有达到全面普及,应用的厂商较少,所以该项技术在设备的单价上会比较高,虽然如此,但是考虑到3D打印机所产生的后续价值是极高的,所以还是有不少的模具生产企业应用3D打印技术。对工艺生产所需要的模具进行打印,能够减少资源的浪费,同时减少人员的投入,这就让模具生产的成本得到了有效的控制。
3.1.3 3D打印机所能够让模具产品的形式更为多样
我国的科学技术在不断发展,并且随着各项技术的应用,各种各样的新材料,新能源也出现在大众的视野当中,3D打印技术应用于模具的生产当中,能够将这些新型材料也进行有机的结合使用,同时,3D打印技术还可以,通过三维图形的建设,利用计算机当中的绘图软件,对模型进行更好的设计,并且通过打印机的运转,能够将计算机屏幕上的产品模型变为实体,在这个过程当中,并不需要机械设备或者过多人力的辅助。
基于以上两种情况,我国的3D打印技术让模具产品形式更为多元,这种多元化的模具形式,不仅符合大众的心理需求,同时促进了3D打印技术水平的提升,而且还有效地推动了我国模具制造行业的经济发展。
3.2 3D打印技术在模具设计当中的具体应用
3D打印技术应用于模具的生产当中,依据的是逆向工程思维,能够在实际的加工过程当中,有效的解决模型的母模问题。在应用过程当中,主要包含以下三方面:首先,利用互联网技术,通过数字来对模型进行3D建模,在3D建模的过程当中,可以应用三维参数模型,同时,设计师一定要对母模进行严格的把控,因为该模型会对后期批量生产的产品产生直接的影响。其次,对建造的三维参数模型进行切片分层,然后利用3D打印机系统所带的分层软件,进行模型的分层,在进行该项工作前,需要将产品的精度参数提前录入到系统当中,这样就能够使所建模型的参数与系统内部的参数值形成对比,让模型更符合要求。最后,利用3D打印机对该模型进行打印。
结束语:
我国仍然处于社会主义初级阶段,必须要将目光放得更为长远,让科学技术在各项领域当中都得到充分的,合理的发展,才能够对我国的各项实力提升都起到作用。在工业生产当中,模具生产是极为重要的一环,应用3D打印技术,就能够打破传统手工制造的种种弊端,让模具生产的成本更低,模具生产的形式更为多元,模具的生产周期更短暂。
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