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    增材制造技术在机械加工行业的应用

    发布时间:2020/06/16 15:20:03    来源: 本站

    新时代背景下,科学技术发展速度的进一步加快,使得越来越多的先进技术涌入到各个行业中,在一定程度上推动了行业的整体发展进程。当前,在机械加工行业的发展过程中,增材制造技术是一种应用较为广泛的新型技术,对这一技术进行科学且合理的应用,不仅可以对传统制作工艺进行突破,还可以从整体促进行业进步。因此,在这种背景下,本文即对增材制造技术在机械加工行业的应用进行了分析,希望可以为相关人员提供帮助和参考。 
    由于近年来社会发展以及人口数量的不断增加,资源以及环境已经逐渐成为影响社会发展的关键因素。所以,在这种情况下,对于资源消耗比较大的制造行业,要想保证自身在激烈的市场竞争中长久进步和发展,就一定要结合自身现状,不断朝着集约化以及高效化的方向迈进。当前,随着现代化先进技术的发展,增材制造技术也被广泛的应用,在一定程度上促进了行业水平的提升。 
    一、增材制造技术的特点分析 
    对于增材制造技术来说,其具备非常多传统技术所不具备的优势也特点,对传统技术进行了很大程度的优化以及改进。 
    第一,快速成型,制作周期较短。通过对增材制造技术进一步分析和研究,因为其只需要有加工原材料以及加工设备就能够进行产品加工,根本不需要进行机械加工,也不需要进行产品加工,能够达到一次成型的效果和目的,大大节约了零件不同工序加工所需要花费的时间,也有效对成本进行了降低[1]。同时,通常情况下,在传统的制造以及加工期间,其需要进行原材料的制备以及采购,并且,针对加工过程,需要采用的不同的工序以及手段,加工完成之后还需要进行零件组装。所以,这种背景下,其也在一定程度上加剧了经济成本。 
    第二,材料使用的效率非常高。对于增材制造技术而言,其可以一次成型,自下而上的分层制造,其中,材料的损耗很多都是来源于模型的成型。所以,与传统的减材制造相比,增材制造可以有效对材料资源进行节约。 
    第三,激光的相干性比较好,方向性也相对较好。科学且合理的对这一技术进行应用,其高能量可以在短时间内将温度的升高,如果允许,甚至可以上升到几千度。所以,以往制造加工过程中,一些很难进行加工的材料,可以非常容易被加工出来[2]。 
    二、增材制造技术在机械加工行业的应用 
    对于增材制造技术来说,因为其应用的材料以及成型的手段存在较大的差异。并且,依照其材料物理以及化学属性分析,现阶段,增材制造技术可以被应用于多个领域中,同时发挥的作用以及价值也变得越来越重要。 
    (一)应用于航空航天领域 
    在实际的发展过程中,针对航空航天领域,由于其外形比较复杂多变,其零件的应用数量也非常多,所以,在材料方面,对于其的要求也会相对较高,包括:材料的硬度以及强度,材料的整体性能等。并且,在这一领域中,很多零件的成本相对较高。同时,由于当前飞行器正在朝着长寿命以及高可靠性方式发展,采用整体结构模式,并有着复杂大型化方向迈进。而正因为如此,增材制造技术凭借着电子束等熔融沉积等该领域所广泛青睐,在一定程度上推动了该领域的整体发展进程[3]。 
    (二)应用于汽车零件制造领域 
    在我国的实际发展过程中,由于近年来社会进步速度的不断加快,汽车行业的发展也变得越来越好,并且逐渐发展成为我国的支柱产业。但是与此同时,汽车零件的形状也变得日益复杂,加工的制造难度也相对较大。因此,对增材制造技术进行科学且合理的应用,也可以解决很多的问题和困难。比如:在2014年,奥迪R18E-TronQuat-tro模型就是采用的3D打印作品,针对这款遥控车的车身以及车底盘而言,采用的软件是Fusion360,进而设计的模型。同时,通过对FDM打印机进行科学合理的应用,以零点二毫米厚进行打印。再比如:2016年,美国利亚桑那州的3D打印汽车公司Local Motors,就是通过对增材制造技术进行应用,“打印”出了一辆3D打印的自动驾驶电动公交车OLLi,并且,这辆车的很大一部分是可以进一步回收和应用[4]。 
    (三)应用于生物医学领域 
    从宏观的意义上来讲,生物医学领域与人类生活以及健康生活有着非常紧密的关联。并且,由于近年来现代化科学技术的广泛应用和推广,以往的生物医学治疗手段以及相应器械已经不能满足当前的要求和标准,因此,应用增材制造技术,也使得这一工作发生了很大的变化。现阶段,在具体的发展和进步的过程中,对增材制造技术进行不断的推广和应用,尤其是3D打印技术的选择,其更是可以应用在脚踝矫正以及组织器官代替。比如:美国爱齐公司在发展过程中,其就发明了现代隐性矫正技,通过对3D打印技术,批量制作出了隐适美牙科矫正器的,其具有较强的个性化,在一定程度摆脱了的牙箍的束缚。2016年,北京阜外医院顺利完成首例3D打印技术,并在其引导下,完成了导管主动脉瓣膜置换手术。 
    (四)应用于建筑领域 
    在建筑行业的实际发展过程中,其很多的设计师,由于一直受到以往建造技术的影响和阻碍,使得很多具有创意的设计不能被合理的采用,也不能将很多的具有一定艺术效果的作品变成现实。比如:在2014年,荷兰的一个建筑设计师,其就对3D打印技术进行了科学且合理的应用,打造出了世界上第一座3D打印建筑。在2015年,在菲律宾,第一座3D打印酒店被建成。 
    (五)应用于食品领域 
    在食品领域的实际发展过程中,食物的颜色以及味道等,对食品的推广以及消费对其有着非常大的影响。在以往的制品制作期间,由于受到传统工艺的制约和干扰,使得食品的外形以及颜色等不能得到良好的设计,而对增材制造技术进行进一步的选择以及采用,可以实现个性化定制的效果以及目的,打印出来的食品外形也具有较强个性化。2016年,荷兰一个食品公司就通过对3D打印技术的应用,有效对打印头易堵塞问题进行了优化和改进。同年,巴塞罗那一家米其林星际餐厅,也是对这一技术进行应用,打印出了珊瑚海菜品。 
    结束语 
    针对增材制造技术而言,其是现阶段一种比较常用的新型制造技术,其具备很多传统手段所不具备的优势和特点。虽然,在对增材制造技术进行选择以及应用的过程中,其还存在很多的弊端以及问题,需要改进的地方也比较多。但是,这一技术的发展以及推广,其在一定程度上满足了我国绿色可持续发展号召。所以,在今后的发展过程中,还应该在明确自身情况的基础上,强化对增材制造技术的创新。 

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