3D打印科技论文
三d打印技术论文

三d打印技术论文3D打印,又称为增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为“第三次工业革命的重要标志”,下面小编给大家分享三d打印技术论文,大家快来跟小编一起欣赏吧。
三d打印技术论文篇一3D打印技术摘要:3D打印又称为增材制造,近年来得到了快速发展,应用领域不断增加。
本文对3D打印的原理及应用现状进行了分析,对3D打印在教学领域的应用模式进行了探讨。
关键词:3D打印;应用现状;教学领域1 引言3D打印,又称为增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为“第三次工业革命的重要标志”,以其“制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。
近年来,随着3D打印技术的逐步成熟、精确,打印材料种类的增加,打印价格的降低,3D打印得到了快速发展,应用领域不断增加,不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用,也逐渐进入了公众视野,走进学校、家庭、医院等大众熟悉的场所,在教育、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛关注及应用,作为教育工作者,本文将在介绍3D打印的原理、优势、应用现状的基础上,重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。
2 3D打印概述2.1 3D打印原理3D打印(3D printing,又称三维打印),是利用设计好的3D模型,通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产品的技术[1]。
一般来说,通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2],其中3D虚拟模型,可以是利用扫描设备获取物品的三维数据,并以数字化方式生成三维模型,或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型,有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作3D模型,比如123D Catch[3]。
2.2 3D打印的优势与传统制造技术相比,3D打印不需事先制模,也不必铸造原型,大大缩短了产品的设计周期,减少了产品从研发到应用的时间,降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险,使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单,产品也更能凸显个性化。
《2024年3D打印技术在汽车设计中的应用研究与前景展望》范文

《3D打印技术在汽车设计中的应用研究与前景展望》篇一一、引言随着科技的飞速发展,3D打印技术逐渐成为制造业领域的一项革命性技术。
在汽车设计领域,3D打印技术的应用更是为汽车制造业带来了前所未有的创新和变革。
本文将深入探讨3D打印技术在汽车设计中的应用,并对其前景进行展望。
二、3D打印技术在汽车设计中的应用1. 原型制作3D打印技术为汽车设计师提供了快速、精确地制作原型的能力。
通过扫描复杂的设计图纸或直接将数字模型转换为物理模型,3D打印技术使得汽车设计师能够在实际制造前对设计进行验证和调整。
这大大缩短了研发周期,降低了生产成本。
2. 零部件生产传统的汽车零部件制造过程复杂,成本高。
而3D打印技术能够直接从数字模型中生产出零部件,无需模具。
这降低了制造成本,提高了生产效率。
此外,通过优化设计,可以制造出传统方法难以实现的复杂结构,从而提高零部件的性能。
3. 定制化生产3D打印技术能够实现个性化定制生产,满足消费者对汽车个性化的需求。
通过扫描消费者的身体数据或偏好数据,可以为其定制出符合需求的汽车零部件或车身。
这为汽车制造商提供了新的商业模式和增长点。
三、3D打印技术在汽车设计中的前景展望1. 可持续发展随着环保意识的提高,可持续发展成为汽车制造业的重要方向。
3D打印技术能够减少材料浪费和能源消耗,降低碳排放。
此外,通过使用可回收材料进行打印,可以实现产品的循环利用,推动汽车制造业的可持续发展。
2. 智能化制造随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展,智能化制造成为汽车制造业的未来趋势。
3D打印技术将与这些技术相结合,实现智能化的生产和管理。
通过实时监测打印过程、优化打印参数、预测维护需求等手段,提高生产效率和产品质量。
3. 拓展应用领域除了在汽车零部件生产中的应用,3D打印技术还将拓展到汽车维修、改装等领域。
通过提供个性化的维修和改装服务,满足消费者的多样化需求,推动汽车后市场的发展。
四、结论综上所述,3D打印技术在汽车设计中的应用已经取得了显著的成果,并展现出广阔的前景。
3d打印技术原理论文范文

3d打印技术原理论文范文3D打印技术是打印行业的新技术,打印出来的东西比传统技术的打印出来的更有立体感。
店铺整理了3d打印技术论文,希望能对大家有所帮助!3d打印技术论文篇一:《3D打印技术的应用与发展探究》摘要:印刷和打印技术作为信息传播的重要方式,以平面图文信息的形式,为人类的文明和进步做出了重要的贡献。
3D(三维)打印技术是在传统二维平面印刷打印技术的基础上,通过逐层二维打印的叠加,在三维立体空间内制造出产品。
本文主要讲述3D打印技术在各领域中的应用,探索限制3D打印技术发展的瓶颈及其未来发展趋势。
关键词:3D打印技术;印刷技术;发展前景0 引言近年来,我们经常会看到有关于3D打印技术的新闻,“3D打印房屋”、“3D打印金属手枪”、“3D打印自行车”、“3D打印仿生耳”等等,3D打印自问世以来就得到了广泛的关注,其应用更是跨越各个领域。
2014年11月末,《时代》周刊将3D打印技术列为2014年25项年度最佳发明之一。
全球工业分析公司(Global Industry Analysis Inc)的研究报告预测2018年全球3D打印市场将达到29.9亿美元。
但3D打印技术也面临着如制造速度与精度、设备和材料成本、产品性能、操作的安全性等多方面的瓶颈和挑战。
提升3D打印的效率和精度,开发更为多样的3D打印材料是未来的研究热点。
本文主要对3D打印技术的应用和发展趋势进行了研究和探讨。
1 何为3D打印3D打印(Three Dimensional Printing)始于上世纪90年代,是快速成型技术的一种。
美国3D System公司在1986年就制造了第一款3D打印设备。
在传统二维平面印刷打印技术的基础上,通过逐层二维打印的迭加,利用喷头的三维运动实现曲面打印,逐层增加材料来生成三维实体,其原理图如图1所示。
其分层加工的过程与传统喷墨打印十分相似,树脂、尼龙、塑料、金属、陶瓷、混凝土等材料经过特殊处理都可以用做3D打印的“墨水”。
《2024年3D打印技术在汽车设计中的应用研究与前景展望》范文

《3D打印技术在汽车设计中的应用研究与前景展望》篇一一、引言随着科技的不断发展,3D打印技术作为一种新兴的制造技术,正逐渐在汽车行业中发挥重要作用。
该技术通过数字化模型将虚拟世界的设计理念转化为实体产品,从而大大加快了汽车设计研发的进程。
本文旨在研究3D打印技术在汽车设计中的应用以及对其前景的展望。
二、3D打印技术在汽车设计中的应用1. 概念验证和模型制造3D打印技术以其精确度高、生产周期短的优势,为汽车设计初期的概念验证和模型制造提供了强有力的支持。
设计师们可以利用3D打印技术迅速将设计方案打印为实体模型,以检验其设计的可行性和创新性。
2. 零部件生产传统的汽车零部件制造需要经过复杂的工艺流程,而3D打印技术可以直接从数字模型中制造出零部件,大大简化了生产流程。
此外,3D打印技术还可以生产出传统工艺难以制造的复杂零部件,如内嵌零件和复杂形状的零件。
3. 定制化制造由于每个人的需求不同,汽车的设计和制造往往需要考虑大量的定制化需求。
而3D打印技术能够以较小的批量和定制化的方式生产零部件,这大大提高了生产的灵活性和效率。
例如,某些个性化的车身零部件或者配件都可以通过3D打印技术实现快速生产。
三、前景展望1. 材料研发的进步随着材料科学的发展,越来越多的材料可以被用于3D打印技术中。
如碳纤维复合材料、生物可降解材料等高性能材料的出现,将使3D打印技术在汽车制造中发挥更大的作用。
这些材料不仅可以提高产品的性能,还可以降低产品的重量,从而提升汽车的燃油效率和安全性。
2. 智能化的应用未来,3D打印技术将与人工智能、物联网等先进技术相结合,实现更加智能化的制造过程。
例如,通过机器学习和大数据分析,可以预测和优化生产过程中的各种参数,提高生产效率和产品质量。
此外,还可以实现远程监控和自动维护设备的功能,降低维护成本和风险。
3. 新能源汽车的设计与制造随着新能源汽车的快速发展,对于高效、环保、轻量化的需求也日益增长。
中国3d打印技术论文范文怎么写

中国3d打印技术论文范文怎么写随着科技的发展,3D技术也随之不断发展,3D打印机的更新换代速度将会随着市场的需求加快,3D打印可以使美梦成真。
店铺整理了3d打印技术论文范文,希望能对大家有所帮助!3d打印技术论文范文篇一:《试谈正走向现实的3D打印》摘要:3D打印技术这一新概念的普及和市场的兴起,3D打印机的更新换代速度也将会随着市场的需求加快,3D打印可以使美梦成真。
关键词:便宜;食品领域;个性化定制传统机床的铣、车、钻等工艺都是切削加工的工艺,算是“减材制造”,而最近兴起的3D打印技术则是通过原材料的堆叠,逐层加工形成预先设计的形状。
这种“增材制造”的技术具有节约材料、低成本、快速适应和定制化的特点,俨然成为开启第三次工业革命序幕的新技术。
一、3D打印的三大优势一般认为,在生产一件产品的同时,想要实现又好又快又便宜是非常困难的,通常只能达到三分之二的预期效果,但是3D打印恰恰可以使美梦成真。
1、好。
3D打印脱离了传统车床的制造工艺,技术人员不再拘泥于每种机器只能做一种加工的限制,从加工手段上打开了无限的设计空间;而在操作手法上,对熟练工的要求转变为对电脑软件的操作和对机器的校准,无需经过多年的学艺就能掌握完整的操作流程;从材料角度来看,一件产品往往不是由单一材料制成的,3D打印可以简便地实现材料组合;最重要的是结合了3D扫描技术,技术人员可以将实体世界的形状扫描成可编辑的设计文档,并借助3D打印技术获得精确的复制。
这些新的变化,都降低了3D打印操作的门槛,更容易获得令人满意的产品。
2、快。
3D打印能够实现一体化成型,通过省略组装环节的方式缩短了供应链,同时减少相应的劳动力、运输成本和由此带来的能耗和污染;3D打印机虽然体积不大,但可以生产比自己大的物体,并且便于移动,可以实现就近生产,也提高了生产效率,大大缩短了制造时间。
3、便宜。
3D打印是逐层叠加的制造工艺,因此最终产品的成本与所制造物体的复杂程度和产品的多样性无关,其成本取决于最终产品的实际体积,即消耗原材料的用量。
3D打印毕业论文

3D打印毕业论文简介本文旨在探讨3D打印技术在毕业论文中的应用。
首先,将介绍3D打印的基本原理和发展历程。
接着,将讨论3D打印在毕业论文中的相关主题,包括材料选择、设计和建模、打印过程控制等。
最后,将探讨3D打印在毕业论文中的优势和限制,并提出未来的发展方向。
3D打印基本原理和发展历程3D打印是一种将数字模型转化为实体物体的技术。
它通过逐层添加材料的方式来制造物体,相比传统的减材料制造方法,具有更高的灵活性和自由度。
自20世纪80年代以来,3D打印技术得到了迅猛发展,已广泛应用于各个领域。
3D打印在毕业论文中的相关主题材料选择毕业论文中的材料选择是非常重要的,因为它直接影响到打印出的物体的质量和性能。
3D打印技术提供了丰富的材料选择,包括塑料、金属、陶瓷等。
在选择材料时,需要考虑到物体的用途、需求和成本等因素。
设计和建模3D打印技术能够将复杂的设计想法转化为现实,因此在毕业论文中的设计和建模阶段,可以更加自由地实现创意和创新。
借助专业的3D建模软件,可以实现各种形状的设计,并进行模拟和优化。
打印过程控制在实际打印过程中,需要对参数进行调整和控制,以确保打印出的物体具有所需的质量和精度。
传统的打印参数包括打印速度、温度和层高等,需要根据具体情况进行调整。
3D打印在毕业论文中的优势和限制优势- 可以实现复杂的设计和创新的构思。
- 灵活性高,可以根据需求进行个性化定制。
- 节约材料和能源。
- 加速制造和原型开发的过程。
限制- 目前的打印速度较慢,不适用于大规模生产。
- 部分材料的性能和强度有限。
未来的发展方向3D打印技术仍在不断发展中,未来的发展方向包括:- 提高打印速度和效率。
- 开发新的高性能材料。
- 提高打印精度和质量控制技术。
结论3D打印技术在毕业论文中具有广泛的应用前景,能够实现复杂的设计和创新的构思。
然而,我们也应该认识到其目前的限制,并期待未来的发展和突破。
机械工程专业论文D打印技术在制造业中的应用与发展
机械工程专业论文D打印技术在制造业中的应用与发展3D打印技术在制造业中的应用与发展随着科技的不断进步和创新,3D打印技术作为一种新兴的制造技术,逐渐在各个领域得到广泛应用。
作为机械工程专业的学生,了解3D打印技术在制造业中的应用与发展,对于我们的专业发展具有重要意义。
本文将就3D打印技术在制造业中的应用以及对行业发展的影响进行探讨。
一、3D打印技术简介3D打印技术是一种利用计算机辅助设计和计算机数控技术,通过逐层堆积材料来制造物体的技术。
与传统的加工方式相比,3D打印技术具有灵活性高、生产周期短、成本低等诸多优势。
目前市面上常见的3D打印技术有光固化、熔融沉积、喷墨、激光烧结等。
二、3D打印技术在制造业中的应用领域1. 快速原型制作3D打印技术可以根据设计师的设计图纸,将设计模型快速制作出来。
这为设计师提供了快速验证产品设计的能力,有利于提前发现问题并进行调整。
同时,3D打印技术还可以减少原型制作的时间和成本,为产品研发提供了便利。
2. 制造定制化产品传统的制造方式通常需要大规模生产标准化产品,而3D打印技术可以根据客户的具体需求,灵活地生产出定制化产品。
这对于一些特殊行业或特殊人群来说尤为重要,比如医疗行业中的医疗器械、鞋履行业中的定制鞋、航空航天行业中的零部件等。
将3D打印技术应用到定制化产品的制造中,不仅可以提高产品的质量和精度,还可以大大缩短生产周期。
3. 制造复杂结构零部件传统制造方式在制造复杂结构零部件时往往面临困难,而3D打印技术可以通过逐层堆积材料的方式,制造出复杂结构的零部件。
这对于航空航天、汽车、电子器件等领域来说尤为重要。
此外,3D打印技术还可以制造出一体化的产品,大大提高产品的整体强度和使用寿命。
三、3D打印技术对制造业的影响与发展趋势1. 生产方式的转变传统的制造方式通常需要专门的设备和流水线进行生产,而3D打印技术可以将复杂的生产过程简化为将设计模型输入计算机,再通过3D打印机进行生产。
中国3d打印技术论文结论范文
中国3d打印技术论文结论范文在3D技术领域中,3D打印技术是一种实现图形快速成型的新技术,店铺整理了3d打印技术论文结论范文,欢迎大家阅读参考!3d打印技术论文结论篇一:《试谈3D打印机的运用与发展》[摘要]随着科技的发展,在当前社会中,很多全新的资源及技术都得到了越来越广泛的应用。
其中,3D打印技术是一项较为新兴的快速成型技术。
3D打印技术也叫做增材制造技术,具有较高的先进性。
因此,在社会各个领域中,3D打印机的运用和发展,都取得了十分良好的效果,极大的提高了各个领域中的工作效率,对社会经济的发展水平也有着重要的促进作用。
[关键词]3D打印机运用发展前言:在3D领域当中,3D打印机是一种实现快速成型技术的机器,基于数组模型文件,可将粉末状的塑料、金属等可黏合材料,利用逐层打印的方式,对物体模型进行构造。
与传统打印机相比,3D打印机最大的不同之处就是打印材料的不同,3D打印机当中采用的,都是待制品的原材料。
作为一种累计制造技术,3D打印可以在很多不同的领域当中进行应用,并且都能够取得较为良好的应用效果。
一、3D打印机的原理3D打印机也叫做三维打印机。
在实际应用中3D打印机能够根据实际需求,利用3D辅助设计软件打印制造出三维立体的实际物体。
3D打印机可以使用塑料、金属、蜡、橡胶等多种不同的原料,并且利用这些原料直接打印出三维立体模型,同时也能够根据人们的要求,打印出各种不同形状的物体。
与传统的去除材料加工技术不同的是,3D打印机能够连续的创建物理层,因而属于添加剂制造技术的范畴。
而相比于其它的添加剂制造技术,3D打印机的运行速度更快、易用性更好、成本更低。
在实际应用中,首先利用计算机建模软件对相应的三维模型进行构建[1]。
在第一构建体中,根据具体要求和一定的规律,离散有序序列单位,在Z方向上离散到一定的厚度,从而将原有的三维CAD模型转变为若干层片。
在每个层片中,将相应的处理参数输入,并且通过系统轮廓信息,生成相应的数控代码。
3D打印技术的应用毕业论文
3D打印技术的应用毕业论文目录第一部分引言第二部分3D打印技术的介绍2.1,3D打印系统的工作原理和制造工艺2.2,3D打印制造的优点第三部分3D打印技术的应用3.1 3D打印制造在模具制造中的应用3.2 3D打印技术在医学中的应用第四部分结束语参考文献3D打印技术的应用摘要:本文介绍了3D打印技术的基本原理及其制造流程。
通过一些实例说明了3D打印的应用,主要是说明在机械制造方面的应用和医学方面的应用。
The using of 3D PRINTING technology Abstract :In this paper, it describes the theory of 3D打印and themanufacture process. Some examples are used to make youknow the using of 3D打印technology in machinemanufacture and in medicine.第一部分引言3D打印(3D PRINTING)即3D打印技术,又3D打印制造是20世纪80年代才兴起的一门新兴的技术,是21世纪制造业最具影响的技术之一。
随着计算机与网络技术的发展,信息高速公路加快了科技传播的速度,产品的生命周期越来越短,企业之间的竞争不再只是质量和成本上的竞争,而更重要的是产品上市时间的竞争。
因此,通过计算机仿真和3D打印增加产品的信息量,以便更快的完成设计及其制造过程,将产品设计和制造过程的时间周期尽量缩短,防止投产后发现问题造成不可挽回的损失。
3D打印技术是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状的三维实体的技术总称。
简单的讲,3D打印制造技术就是快速制造新产品首版样件的技术,它可以在没有任何刀具、模具及工装夹具的情况下,快速直接的实现零件的单件生产。
该技术突破了制造业的传统模式,特别适合于新产品的开发、单件或少批量产品试制等。
它是机械工程、计算机CAD、电子技术、数控技术、激光技术、材料科学等多学科相互渗透与交叉的产物。
《2024年3D打印技术在汽车设计中的应用研究与前景展望》范文
《3D打印技术在汽车设计中的应用研究与前景展望》篇一一、引言随着科技的飞速发展,3D打印技术逐渐成为制造业中的一项重要技术。
其在汽车设计领域的应用日益广泛,推动了汽车设计的创新和优化。
本文旨在研究3D打印技术在汽车设计中的应用,并展望其未来发展前景。
二、3D打印技术在汽车设计中的应用1. 原型制作3D打印技术可用于快速制作汽车零部件的原型。
传统的模型制作方法需要耗费大量时间和成本,而3D打印技术可以在短时间内完成复杂零部件的打印,大大提高了设计效率。
设计师可以通过3D打印技术快速验证设计理念,优化设计方案。
2. 定制化生产3D打印技术可以实现定制化生产,满足消费者对个性化汽车的需求。
通过3D扫描技术获取消费者的身体数据,再结合3D打印技术,可以生产出符合消费者需求的个性化汽车零部件。
例如,车内的座椅、扶手等可以根据个人需求进行定制。
3. 复杂零部件制造汽车中存在许多复杂零部件,如发动机、涡轮等,传统制造方法难以实现。
而3D打印技术可以通过逐层堆积材料的方式,制造出复杂且精确的零部件。
这不仅提高了零部件的精度和性能,还降低了制造成本。
三、3D打印技术在汽车设计中的优势1. 提高设计效率:3D打印技术可以快速制作出零部件的原型,缩短了产品设计周期。
2. 实现定制化生产:满足消费者对个性化汽车的需求,提高消费者满意度。
3. 降低制造成本:通过3D打印技术制造复杂零部件,可以降低制造成本和材料浪费。
4. 提高零部件精度和性能:3D打印技术可以实现高精度的制造,提高零部件的性能和可靠性。
四、前景展望1. 拓展应用领域:随着技术的不断发展,3D打印技术将在汽车设计的更多领域得到应用。
例如,可以用于制造轻量化材料、内饰件、车架等部件,进一步推动汽车设计的创新。
2. 提高制造效率:通过改进3D打印技术和设备,将进一步提高制造效率,实现更快、更精确的制造。
这将有助于缩短产品上市时间,提高企业的竞争力。
3. 推动个性化定制市场的发展:随着消费者对个性化汽车的需求不断增加,3D打印技术将进一步推动个性化定制市场的发展。
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浅析3D打印技术在武器装备维修中的应用
姓名XXXXXXX大学XXXXX学院学号
摘要
3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置,可以把计算机上的蓝图变成实物,在成本、速度和精确度上都远胜于传统制造技术,是制造领域的一次技术革命。
将3D打印技术用于装备维修备件和工具制造领域,将有力推动武器装备维修领域步入的快车道。
关键词:3D打印技术;武器装备;维修
近年来,3D打印技术获得迅速发展。
特别是[1]2013年5月17日,科迪•威尔森利用3D打印技术根据电脑设计出3D手枪图案,打印出一个与设计图案一模一样的3D手枪,并在德克萨斯州奥斯汀成功试射,受到世界各国高度重视。
美国科学家则将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”之一,有的甚至期望3D打印这种神奇的技术能带来“第三次工业革命”。
由于其在民用和军用制造领域具有重要的应用潜力,在未来装备维修领域,3D打印技术同样具有广泛的应用前景。
可以预见,3D打印技术用于装备维修备件和工具制造领域,将有力推动武器装备维修领域步入的快车道。
一、3D打印技术的基本概念及发展现状
3D打印的技术原理和传统打印的原理基本相同。
传统打印是利用打印机把墨水喷涂到平面(纸、布等)上,以形成一副二维图像。
[2]而3D打印首先将采集物品的三维数据或将其三维设计图纸转化为一组数据,然后由打印机逐层分切,针对分切的每一层结构,按层次打印。
3D打印技术通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来形成三维实体,与传统的去除材料加工技术不同,因此又被称为增材制造技术。
作为一种综合性应用技术,3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的技术含量。
3D打印机是3D打印的核心设备,它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。
此外,新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。
[3]目前,3D打印技术已经有十几种不同的成形方法,通常将它们分为两类:第一类是基于激光技术
的成形方法。
如立体光刻、纸叠层、选择性激光烧结、选择性激光熔化等;第二类是非激光技术的快速成形方法。
如熔丝沉积、三维打印、掩膜光固化、冲击微粒制造、实体磨削固化等。
在世界各国的大力推动下,3D打印技术逐步走向成熟,在打印材料和打印精度方面都有较大的提高。
目前,一般打印精度以达到600dpi的精细分辨率,每层材料的厚度最小可以达到0.1mm,最小特征大小可以做到0.1mm。
打印的材料从石料、金属到高分子材料都可以适用。
此外,打印的速度也较前有所提高,以较高分辨率打印,每小时打印的垂直高度可以达到1英寸以上。
在欧美发达国家,3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。
如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域,3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件,完成复杂而精细的造型。
二、3D打印技术的特点与应用
3D打印技术目前仍处于初步发展阶段,现阶段在应用上仍面临众多瓶颈和挑战。
现有3D打印机造价昂贵、成本高;3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,打印材料有限,而且安全方面也存在一定隐患;精度、速度和效率仍不能达到传统制造的水平,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不能适应大规模生产的需求。
随着智能制造的进一步发展成熟,3D打印技术在速度、精度、材料上都将获得改善,成本上也将进一步降低,不久的将来在各个领域有望得到广泛应用。
一是可快速制造复杂备件。
由于3D打印的过程与零部件的复杂程度无关,是真正的自由制造,这是传统方法无法比拟的。
以选择性激光烧结技术为例,不需要预先制作支架,以未烧结的松散粉末作为自然支架,可以成型几乎任意几何形状的零件,对具有复杂内部结构的零件特别有效这一特点格外适合制造复杂的钛合金结构部件,具有复杂内部冷却通道的航空发动机涡轮叶片,内部材料和结构复杂的坦克装甲等武器关键零部件。
这会极大地降低复杂武器装备部件的生产成本。
二是适合于单件、小批量零件的生产。
这一点对于部署数量较少的小型号武器装备的维修工作具有极高的应用价值。
以舰船为例,很多国家的海军部队都部署有少量列装数量少、专用部件多、维修保障难的舰船装备。
由于需求量小,很多舰船装备的维修备件无法依托批量生产线来制造,只能采用零散生产部件的方式提供备件,成本高、周期长。
而3D打印部件生产成本与生产批量无关,这就大
大改善了传统生产方式的问题,对于维修保障少量列装的武器装备具有重要意义。
三是生产周期短,从3D设计到零件的加工完成只需几小时到几十小时,整个生产过程数字化,可随时修正、随时制造,这些特点使其特别适合于提高武器装备部件的可靠性和维修性。
过去,武器装备定型后,其可靠性和维修性就固定下来,要改进装备部件设计,引入新技术,提升其可靠性和维修性则十分困难。
而3D打印技术可通修改部件图纸,快速调整装备部件设计,对改进和提高武器装备部件可靠性与维修性有很高的价值。
四是材料无浪费。
[4]传统的机械加工技术是在原材料坯件基础上进行某种形式的切削、挤压等操作,从而把多余的原料去除,最终加工出所需的部件形状。
但是在这个过程中,原材料就会出现损失,而且越是昂贵的合金就越难进行回收利用,提高了生产成本、浪费了宝贵的资源,例如航空航天建设中的部分零配件的生产加工,都要损失大量昂贵的航空钛合金。
而3D打印技术不存在材料的浪费,在任何部件生产过程中,所使用的粉末都变成了部件本身,而没有被使用的粉末,依然可以继续使用。
这对于降低先进武器装备备件的生产成本具有很高的经济价值。
三、3D打印技术在未来武器装备维修上的应用前景
随着技术的迅速发展,3D打印的概念已经不仅仅停留在工业设计阶段,而是在越来越多的领域实现了应用,在武器装备维修领域也有良好的应用前景。
一是可用于战时装备维修备件快速制造。
在战场上应用3D打印技术可为战损装备应急抢修提供一个有效的备件解决方案。
[5]战时仅需利用预先携带的装备部件数据,利用3D打印机即可制造应急备件,快速恢复装备战斗能力,能有效缓解备件供应系统的负担。
二是可用于战场生产装备维修工具设备。
利用3D打印技术,一线维修人员战场可根据预先准备的图纸,现场打印维修所需的维修工具或设备,必要时还可由后方设计人员根据前线维修需求临时设计新的维修工具和设备,再利用前线部署的3D打印机制造定制的维修工具。
三是可大幅提升战时维修保障效率。
以往做模子都要靠传统机床,如果发现需要修改,工厂里正在批量生产的机床就要停下来,重新制作这一个小小的样品,从工序流程上来说也很耗时间。
利用3D打印技术,可实现“一个人就可以是一家工厂”,只要数小时,就可以形成修改后的数据,迅速进行生产,从而将大大提升武器装备维修保障效益。
结论
3D打印之所以能引起全球的高度关注和技术热潮,是因为它确实能制造新的工业革命。
3D打印能极大的降低制造业建立工厂的基本要求和投资额度,它能引发新一轮的小型企业兴旺和扩张的潮流,它能在现有垄断化,大规模超大规模化的工业模式下,以现代工业缺乏的创新和灵活的生产机制诞生大量的有竞争力的小型企业,未来制造工业的进入瓶颈将会大幅度降低,很多企业将可以重新将制造从现在的专业分工的OEM状态解放出来,现在全球产品近似化雷同化,“科技以换壳为本”等现象将会得到终止。
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