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摘要：3D打印技术的应用为我国各领域发展奠定了稳定基础，3D打印技术一种综合技术类型，齐涵盖了原材料、计算机等多种先进的技术工艺。文章通过对3D技术优势进行分析，探讨3D打印技术的发展与应用。
关键词：3D打印；打印技术；技术发展；3D打印技术
引言
3D打印又称为增材制造，可以通过预设程序、数字模型，采用喷粉等方式逐层打印，最终得到高精度的立体产品。相比于常规的平面打印，3D打印可以提供三维立体模型；相比于普通的加工工艺，3D打印的精度和自动化程度更高。正是基于上述优势，让3D打印技术在短时间内快速的推广使用。在了解和运用3D打印技术的基础上，积极探索3D打印技术的创新和优化策略，也成为当前的热门研究课题。
13D打印技术
3D打印技术是一个包括光电、计算机、原材料、液压等行业所组成的快速成型技术，其具体的工作原理如下：一是要计算机内设计出要打印的物体的三维电子模型，并通过现有的一些画图软件（CAD、3Dmax）来设定好该模型的形状和各个尺寸；二是将计算机与3D打印机相连，打印机会层层分割建立好的三维图形信息；三是根据分割之后的每层平面的信息确定打印路径并逐层打印，直到最终成型。该项打印技术在实际应用中使用的并不是传统打印中使用的水墨材料，而是粉末状或丝状塑料以及玻璃、面粉和尼龙等物质，在此基础上将计算机内虚拟的三维图形转化成具体的实物，是一种增材制造与快速成型的高科技技术，在实际生产中可以做好随时生产，不会受到产品结构的制约等，而且增材制造减少了材料的浪费，既保证生产质量与效率，还降低了生产成本。
23D打印技术优势
2.1新产品开发
通常情况下，一个新铸件的开发步骤为：设计工艺→开模→制芯/造型→浇注→检验。3D打印技术可以免去开模过程，设计工艺后即可打印制芯/造型，可节约开模及后续的修模费用，缩短研发周期。
2.2多种材料组合打印
传统制造工艺多是采用对单一金属材料进行减材加工与生产，这产生了极大的产能消耗和材料浪费。相对而言，随着3D打印机精度的提高，更加节约环保的“净成形”制造概念逐渐兴起；此外，在3D打印机上可以进行不同原材料的有机组合，产生色彩丰富、功能和属性独特的材料。
2.33D打印技术的技术优越
对于我国的机械制造领域来说，产品的改良与创新和相关生产技术的水平有着很大的关系，生产设备所能够提供的产品精度将直接影响到产品的整体效果。从全球的技术发展现状来看，3D打印技术为机械设计制造及其自动化技术的创新应用提供了一定的支撑。3D打印技术在有着良好的技术优势的同时，它也在逐渐地引入新型材料。技术的创新升级与新型材料的引用将会从不同层面影响到各个行业，推动了相关行业的进一步发展。我们可以认为在机械制造领域中利用3D打印技术不止为机械设计制造及其自动化本身带来了好处，同时它还影响到了更多领域的进步，在不断的实践与应用中，使得3D打印技术发现自身存在的不足，并加以改进，这也有利于其自身的提升
2.4降低生产成本，提升经济效益
我国市场广阔，再加上经济全球化的影响，国际市场也成为我国广大机械设计制造企业竞相争夺的舞台，面对变幻莫测的国内外市场环境，越来越多的企业想方设法的要提高生产力，降低生产成本，提高利润空间，在这种情况下，采用科学的生产技术至关重要。因此3D打印技术的推广应用成为现代企业提高自身竞争力的重要技术手段，在该项技术的支持下，能够使产品在各种因素下快速高效地集成并且成产，从而降低设计成本，而且生产前阶段制造项目的审查和测试也能够通过该项技术完成，避免后期产品出现问题时的修改工作，简化了生产流程，降低各种人力、财力、物理等资源的投入，因此降低了生产成本，进一步提高了生产效益。
33D打印技术的应用现状
3.1调整机械制造业的主要格局
在3D打印技术的支持下，生产过程中不再需要机械加工，而是直接通过计算机数据来制造不同形状的物体，相比原来的生产线来说，可以说是革命性的变化，即生产成本全面缩减、工业产品设计的周期大幅度缩减、模具的成本大幅度减少、加工异形产品或复杂形状产品的难度大幅度降低等等，这些变化的出现使得机械制造业的主要格局得到了有效的调整，如果将其全面应用到机械设计制造的生产环节中，或许可以淘汰掉原来的生产加工线，但是由于打印架价格的昂贵，大多数企业还无法利用3D打印技术开展整机生产。除此以外，3D打印也会调整零配件供应手段，以此来控制地域垄断，比如某一公司所生产的异性产品，传统的生产线无法将其中的零件生产出来，必须要运用打印技术，这就会导致一些企业无法生产这一产品，市场竞争力自然也会下降。但是这种定制化趋势也会为一些中小企业的制造厂家带来一定的优势，这部分厂家可以借助3D打印技术来开展定制化生产，通过个性化需求迎合来换取客户的满意，起到降低产品设计成本，加快设计周期，提高产品设计可靠性和安全性的作用，相比于大规模生产标准产品来说，这一生产行为能够在短时间内获取大量的经济效益。
3.2改变传统的机械设计思想
通过科学合理地应用3D打印技术，能够简化相关加工过程，提升工作效率的同时，也在一定程度上保证了产品的质量。3.33D打印增材技术应用。3D打印增材技术在我国的发展与应用都比较早，其主要是的原理以离散—堆积原理为基础，在进行加工时通过添加材料完成加工的技术。进行加工时，首先要对加工的部件进行扫描，以技术参数为基础制作电子模型输入计算机软件之中，然后根据模型进行3D打印制造。3D打印增材技术结合了计算机技术、数学建模、数学分析以及图像处理、材料科学等多种学科与技术。该技术的发展与应用较为成熟，但是也存在着一些固有的缺点，比如在金属的加工制造中易出现氧化问题，对于精度要求高的零部件制造需要的技术规格较高，不易控制等。
43D打印技术发展趋势
4.1配套材料的发展
打印设备与打印材料是3D打印技术应用与发展的关键。研发适合3D打印需求的多类型材料，也成为下一步该技术创新发展的重要内容。除了当前比较常用的光敏树脂材料、高分子粉末材料外，像石蜡粉末材料、覆膜砂粉材料、金属粉末材料，以及熔丝线材、木塑复合材料等，都有望在3D打印中得到推广使用。除了提供更加丰富的配套材料外，在材料的性能方面、稳固性方面，以及特殊环境适应性方面，也会得到极大的改善，从而让3D打印产品可以在各个领域、各种环境发挥明显的应用优势。
4.2打印技术的创新
我国在3D打印技术的应用上虽然已经逐渐普及，并且在航天、汽车、医学等领域发挥着重要的作用，但是综合来看该项技术的发展水平仍旧与西方的一些发达国家存在一定的差距，这主要是因为3D打印机的技术研发水平不高，因此经济效益的产生也有着一定的局限性，因此在未来的发展过程中应该更加重视打印技术的研发，进一步提高打印速度、打印产品的精度、打印产品的种类，并提高打印过程的智能化水平。
结语
综上所述，3D打印技术是近年来机械加工的主要发展趋势之一，是未来智能制造的主要技术。随着3D打印技术的发展，未来在机械加工领域的应用边界将得到极大的拓展，将会更广泛的应用到工业生产与日常生活各个方面，从而实现对相关工业设计与制造的创新，提高3D打印技术的应用水平。
参考文献：
[1]周加永，纪平鑫，莫新民，等.3D打印技术在军事领域的应用及发展趋势[J].机械工程与自动化，2015（07）：128-129.
[2]谭嘉，陈国平，郝永强.生物3D打印的关键技术及骨科应用进展[J].中华骨科杂志，2020（02）：110-118.
[3]唐洋，陈海锋，刘志强，等.3D打印技术产业化现状及发展趋势分析[J].自动化仪表，2018（05）：15-20.