3D打印技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用研究

楊雪峰

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都采取機械化運轉(zhuǎn)，從制造到組裝等層層遞進(jìn)。3D打印是快速成型技術(shù)之一，它是運用金屬或者粉末狀等可以粘合的材料，一層一層的通過打印的方式去構(gòu)造想要的形狀。這種技術(shù)目前已經(jīng)在模具行業(yè)中得到了廣泛的運用，但也受到多方面的制約，與傳統(tǒng)的模具制造方式有一定的差距。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代化；技術(shù)；傳統(tǒng)方式；3D打印

【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1671-8437（2018）10-0017-01

1 3D打印技術(shù)內(nèi)涵和原理

目前為止，很多精密儀器的生產(chǎn)廠家會采用先進(jìn)的3D打印技術(shù)，特別是手機零件等。其工作原理與普通的打印機相似，通過電腦連接控制，疊加后將藍(lán)圖變成實物。我們可以很簡單的看出3D打印技術(shù)的優(yōu)勢，可以很容易的避免制造刀具、夾具、模具的過程，能夠直接將想要的產(chǎn)品進(jìn)行加工，能夠?qū)㈦y以解決的生產(chǎn)工藝問題化解，并且也能夠節(jié)約制造成本，縮短制造的時間。但是根據(jù)研究分析，短期內(nèi)很難撼動傳統(tǒng)的模具制造業(yè)的地位。因為相對來說，3D打印技術(shù)暫時不適合批量生產(chǎn)，因為單件生產(chǎn)與批量生產(chǎn)的價格相同，浪費時間是不可避免的。由于我們國家的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)占據(jù)著明顯的優(yōu)勢，如果非批量、非精密要求不是很高的前提下，并不具備一定的替代性。但是，尖端產(chǎn)品的制造中其應(yīng)用性能比較高，前景也比較大[1]。因此，傳統(tǒng)的加工制造行業(yè)只是一小部分受到其影響，對于絕大部分規(guī)模化生產(chǎn)的領(lǐng)域來說，影響不大。

2 3D打印技術(shù)的優(yōu)勢與傳統(tǒng)模具的區(qū)別

對于制造業(yè)的發(fā)展來說，先進(jìn)的3D打印技術(shù)產(chǎn)生之前，各個地區(qū)的加工制造業(yè)全部都是以運用模具作為生產(chǎn)的主力，在過去的幾十年之內(nèi)，傳統(tǒng)的模具為加工制造業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，因此很多人將傳統(tǒng)模具稱為“工業(yè)之母”。盡管如此，傳統(tǒng)的模具是當(dāng)時加工制造業(yè)的一大主力，但是隨著時間的發(fā)展，出現(xiàn)了3D打印技術(shù)，并且迅速的應(yīng)用在很多領(lǐng)域，因此傳統(tǒng)模具制造與3D打印技術(shù)形成了強烈的沖突，競爭當(dāng)然也不可避免。那么傳統(tǒng)模具與3D打印技術(shù)有哪些不同呢？對于兩者的使用方式是明顯不同的，傳統(tǒng)模具相對來說更加的經(jīng)濟(jì)實惠，工具的材料一般具有很強的耐用性[2]。需要經(jīng)過電腦軟件的繪圖設(shè)計出來，反復(fù)調(diào)整最終成型，達(dá)到理想的效果?；旧隙际莻鹘y(tǒng)注塑、壓鑄、橡膠以及沖壓等產(chǎn)品為主。成品的強度也可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行調(diào)整，有很高的要求，精度也很高。模具的生產(chǎn)時間也很快，可以在很短的時間內(nèi)完成漂亮的成型模具。小批量生產(chǎn)或者單個生產(chǎn)卻會浪費資源，大批量生產(chǎn)會有很高的經(jīng)濟(jì)性。對于3D打印技術(shù)來說，打印材料也可以根據(jù)需要來決定使用哪種，需要經(jīng)過一層一層的打印，逐層累加上去，最終制造成想要的作品。不管是小型零件還是大型零件，都可以使用這種方式進(jìn)行打印，大型的可以在部分零件制造完成后進(jìn)行組裝。3D打印也很精密，但是成型所需時間較長。兩者各有千秋，需要生產(chǎn)制造商根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

3 3D打印技術(shù)的市場應(yīng)用及發(fā)展方向

首先對于建筑設(shè)計的行業(yè)來說，傳統(tǒng)的模具制造方式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)如今高精度、高要求的設(shè)計項目要求。目前很多的設(shè)計機構(gòu)中比較大型的場所或者設(shè)施都利用具有科技性的3D打印技術(shù)。這種制造方式帶來的效果是十分逼真并且無可比擬的，被很多行業(yè)的相關(guān)人員所認(rèn)可。其次在模具制造行業(yè)來說，比如玩具需要長時間的生產(chǎn)，生產(chǎn)成本也相對較高。那么當(dāng)3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)模具相結(jié)合之后，一定程度上縮短了生產(chǎn)周期，有效的解決了生產(chǎn)過程中的問題[3]。

3D打印技術(shù)是產(chǎn)業(yè)界自主創(chuàng)新的過程，在時代的發(fā)展中會逐漸體現(xiàn)其價值所在，具備很大的市場發(fā)展空間，勢必成為引領(lǐng)未來制造業(yè)趨勢的眾多突破之一。印刷和打印技術(shù)作為信息傳播的重要方式，以平面圖文信息的形式，為人類的文明和進(jìn)步做出了重要的貢獻(xiàn)。3D打印技術(shù)不論目前還有哪些不足，都會產(chǎn)生一定的作用。由傳統(tǒng)的工具更改為由計算機控制，這種制造方式越來越受到工業(yè)界以及投資業(yè)的關(guān)注。隨著各種技術(shù)的發(fā)展，大部分約束著3D打印技術(shù)的因素會得到解決，這將會是第三次工業(yè)革命到來的標(biāo)志。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳興龍，陶士慶，李志奎等.3D打印技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用研究[J].機械工程師，2016（1）.

[2]嚴(yán)道發(fā).模具制造中3D打印技術(shù)的應(yīng)用研究[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2016（7）.

[3]吳成龍，劉斌，張步躍.3D打印技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[C].中國工程塑料復(fù)合材料技術(shù)研討會，2015.