3D打印技术在机械设计中的应用

3D打印技术在机械设计中的应用

单东文

江苏省建湖县科技成果转化服务中心

摘要：随着我国目前机械制造行业的不断进步，更多先进的技术引进到了机械设计当中。3D打印技术是近些年发展的一项重要技术，可以有效的实现精准的建模，能够为机械设计工作提供良好的助力。本文在分析3D打印技术的特点基础上，有效的对机械设计的影响和未来发展趋势等进行了详细的论述，希望能够为促进3D打印技术在机械设计、机械材料创新等各方面的应用创造良好的贡献。

关键词：3D打印技术；机械设计；应用

我国机械设计在近些年的发展中取得了快速的进步。较多先进的技术引进到了该行业当中。3D打印技术就是一项技术化水平较高的技术平台。机械设计在应用3D技术过程中，能够有效的利用其建模、升级等方面的功能，为机械制造机自动化的发展形成了有效的助力。本文将针对3D打印机技术在机械设计中的应用展开详细的论述。

13D打印技术的特点

3D打印技术具有得天独厚的建模优势，无论在打印速度还是在耗材的耗费以及后期维护等方面，都具有良好的特点。其使用的相关设备维护成本、费用相对较低，为产品提供了更好的经济效益空间，同时也使企业产品竞争力在市场上能够得到较好的发挥，在很大程度上保证了机械设计过程中的高技术性能。二是3D打印技术具有较高的技术性能。我国机械设计的过程中，其机械产品的改良与生产技术和生产平台的发挥具有关键的作用。生产产品的精度使得其对于制作平台的要求较高，在目前全世界发展的过程来看，3D打印技术是机械设计成型过程中的一个重要基础。而且良好的技术应用也使得逐渐的可以应用在更新的材料当中。新材料、新技术的良好结合以及信息化技术的推动，使得3D打印技术得到了快速的推广与应用。在机械设计行业中，应用3D打印技术更好的为机械设计和自动化自身带来了诸多的优势，解决了该领域中很多需要改进的问题。在不断实践中，让3D打印技术进行快速的更新，实现自我革命，加快技术进步。三是3D打印技术有效的环保性能。3D打印技术是对机械化进行数字化、信息化的改造过程，同时也使得机械设计能够智能化的发展。其产品生产过程中不存在更多的污染，使其实现了环境友好型的发展目标和要求。同时，3D打印技术也改变了传统的生产模式，使得其能够更加科学合理的进行产品的研发与各生产工作。较少的前期投入，也使得机械设计过程中的容错率更高，保证其在减少环境污染的同时，实现更好的经济价值，是一项绿色化的实施技术。

2 3D打印技术对机械设计的影响

通过实践研究，3D打印技术在目前的机械设计中得到了良好的应用。有效的适应了目前机械设计的发展趋势。3D打印技术的成果体现在一定层面上，促进了科技的进步，改造了机械设计行业传统粗放型的生产管理方式，使得其生产管理方式能够朝着更优化、更先进的技术层面发展。通过分析，在目前四个方面，对于机械设计行业可以产生影响。

2.1减少产能过剩

我国目前机械设计制造领域一直是一个产能过剩的行业。同类产品的竞争使得该行业的竞争不断加剧。价格不断被压低，同时也很难达到出口的标准，导致我国在机械设计和制造的市场上出现了严重的内卷化，造成了资源的浪费和多数企业之间竞争而导致的市场问题。随着3D打印技术的出现，定制化生产、智能化生产成为了一种可能。可以满足目前各类机械设计消费者的需求有效的加强了工作效率，缩短了研发工期，为目前的制造与生产过程创造了良好的条件，同时保证了生态环保性能。

2.2提升了产品质量

在目前机械生产的过程中，产品是否合格，是机械设计行业中关注的焦点。通过以往生产技术工艺的研究与实践，在加工零件中会消耗大量的人力、物力资源，导致相应的投入增多、成本增加，但是零件的工程质量却不能有相应的快速提升，这会导致在传统的机械设计和制造生产过程中出现相应的经济性问题。在传统模式下，零部件在进行市场化生产之前，需要有效的进行质量检测。如果产品不合格，将不能进入市场进行流通。这给是机械制造企业带来了较大的损失，同时也使得我国机械制造行业的进步受到了一定的阻碍。3D打印技术的有效应用能够提升产品。那么质量在快速生产、智能化制造、误差控制等各方面实现了良好快速的提升，对我国机械制造行业整体的发展创造了良好的助力。

2.3转变机械设计固有思维

3D打印技术的发展转变了固有的机械设计思维。原本机械设计是一项较为繁琐的工艺，需要较多的专业人员参加。进一步导致了其在前期的研发成本和后期的生产过程中都存在一定的匹配性问题。在加工过程中，很多零件对于特殊的制造要求较高，工艺水平也存在相应的差异，不能批量化的生产。直接影响了传统的机械制造设计行业当中的技术进步。但是通过3D打印技术，有效的简化了加工设计的过程，提高了工作效率，同时也使得其质量。在很大程度上得到了提升机械制造的整体行业标准，获得了良好的助力。

2.4推动机械行业的整体发展

3D打印技术可以有效的缩短研发所需的时间，缩短了产品从研发到最终实现的过程，更好的加快了产品的更新换代与调整。能够快速的适应市场发展的格局，提升机械制造企业的核心竞争能力。同时，3D打印技术也有效的改变了传统的机械制造与方法，将其应用到了开发应用平台中，可以与目前先进的智能化、信息化系统相连接。为机械设计的进一步发展与更新换代提供了良好的条件。同时，3D打印技术还可以有效的调动研发和生产人员的积极性，给他们树立产品的更新换代意识，更好的促进产品的创新创意发展，加快研发与产品进步就是对对有效提升机械设计制造企业核心竞争能力的方法。

3 3D打印技术发展前景与趋势

目前随着制造材料的不断增多，根据相关实践，在机械设计制造领域，3D打印技术的应用相对还是局限在传统的研发模型的制作当中，使得其收到打印材质的影响。其中最主要的就是受到打印材质的影响，目前在3D打印技术中，主要应用金属、塑料等方面的耗材。金属的多数使用需要受制于材料的加工特点，主要被应用在模具生产的过程中。但是金属材料的3D打印技术除了能够使得其实现定制化的优势之外，其打印质量效果也有了很大的提升。因此在这该方面存在着较大的发展的潜力。

3.1技术创新和应用领域

在技术创新方面的多样性，有效的推动了3D打印技术的快速发展。使得其朝向快速打印、高精度高技术水平的方向不断进步。从目前我国3D打印技术的发展和应用来看，与西方发达国家还存在着较大的差距。同时其市场转化与应用还不够丰富，导致了不能形成良好的合力和经济效益。3D打印技术在发展过程中也存在着技术研发等各项问题，给行业的发展带来了一定的隐患，因此应不断的加强机械设计制造企业的3D研发。

3.2价格控制

虽然3D打印技术可以有效的节约材料和加工制造成本，但是和传统技术相比，3D打印技术在价格层面来说，对于相对较小的设计企业，会承受着较大的成本。随着目前快速的发展，3D打印技术的多样化应用，其本身的设备和耗材价格都会进一步的降低，有效的实现了其经济价值。

4结束语

通过以上的论述，3D打印技术已经在机械设计当中的多个领域得到了广泛的应用。从目前全球3D打印技术的发展形式来看，其有效的推动了机械设计与自动化专业的发展趋势，满足了目前市场的需求。因此，机械设计制造企业应继续加强3D打印技术的研发与推广工作，为提升我国机械制造行业的整体进步创造良好条件。

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