3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其前景

韓剛

摘 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)及新工藝得以出現(xiàn)，而3D打印技術(shù)就是其中比較常見的一種，并且有著越來越廣泛的應(yīng)用。在當(dāng)前3D打印技術(shù)實(shí)際應(yīng)用及發(fā)展過程中，為能夠使其作用及優(yōu)勢(shì)得以更好發(fā)揮，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)該技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀充分清楚認(rèn)識(shí)，并且應(yīng)當(dāng)對(duì)其發(fā)展前景充分把握，從而使其能夠在各個(gè)行業(yè)中得以更加廣泛良好應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.040

3D打印技術(shù)是以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的一種新型技術(shù)，該技術(shù)自出現(xiàn)便得以快速發(fā)展，且其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)展，在很多行業(yè)中均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)及實(shí)用價(jià)值，因而促使其更好發(fā)展十分必要。本文主要就是針對(duì)3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其前景進(jìn)行簡單分析，從而為3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步理想發(fā)展提供更好的理論支持以及依據(jù)，為該技術(shù)的更好應(yīng)用提供更好的支持。

1 3D打印技術(shù)特點(diǎn)

1.1 3D打印技術(shù)優(yōu)勢(shì)

對(duì)于3D打印技術(shù)而言，由于其獨(dú)特原理決定其優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾個(gè)方面：其一，技術(shù)不必對(duì)物體進(jìn)行切削，并且不需要應(yīng)用模具;其二，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中加工速度比較快，其生產(chǎn)周期比較短;其三，對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且體積較小的一些物體，表現(xiàn)出明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)于利用傳統(tǒng)手工很難完成的一些模型，通過這一技術(shù)的應(yīng)用可得以輕松實(shí)現(xiàn)，主要就是因?yàn)槟軌蛞惑w成型，且不需二次加工;其四，能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)，且能夠聯(lián)機(jī)，從而也就能夠使遠(yuǎn)程操作得以實(shí)現(xiàn)。

1.2 3D打印技術(shù)的不足

3D打印技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中雖然表現(xiàn)出較明顯優(yōu)勢(shì)，但也有一定缺陷及不足，具體包括以下幾點(diǎn)。首先，3D打印設(shè)備的造價(jià)比較高，并且在實(shí)際運(yùn)行及維護(hù)過程所耗費(fèi)的資金也比較多;其次，在實(shí)際加工中對(duì)于成型物體材料具有較高的要求;第三，實(shí)行3D處理所需要的軟件數(shù)量比較大，并且軟件及實(shí)體打印機(jī)之間具有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，軟件操作存在較大難度，在打印機(jī)操作方面，入門相對(duì)比較困難。

23D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景

2.1 3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，3D打印技術(shù)在社會(huì)上很多領(lǐng)域內(nèi)有著十分廣泛的應(yīng)用，并且表現(xiàn)出各個(gè)方面優(yōu)點(diǎn)，使人工勞動(dòng)力得以解放。比如，在對(duì)復(fù)雜物品進(jìn)行制造過程中，3D打印技術(shù)的應(yīng)用能夠使成本不會(huì)增加，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多樣化的基礎(chǔ)上，不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，可在較大程度上縮短產(chǎn)品交付時(shí)間，可促使產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)具有更加廣闊空間，不必利用人工勞動(dòng)技能進(jìn)行產(chǎn)品制造，所占用的空間比較小，且能夠?qū)崿F(xiàn)便攜制造，這一技術(shù)的應(yīng)用還能夠使不同材料之間的無線組合得以實(shí)現(xiàn)，可使實(shí)體復(fù)制十分精確。

但是，3D打印技術(shù)在當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用中也有很多不足存在，特別是打印機(jī)及材料兩者間關(guān)聯(lián)。就目前實(shí)際情況而言，很多3D打印機(jī)只能對(duì)簡單構(gòu)造物體進(jìn)行打印，并且材料上能夠支持的也都是比較單一的一些材質(zhì)，能夠?qū)^復(fù)雜模型進(jìn)行打印的相關(guān)打印機(jī)，其價(jià)格仍舊比較高，在制造技術(shù)及成本控制方面仍有一定問題存在，對(duì)于3D打印技術(shù)普及及發(fā)展產(chǎn)生一定制約及阻礙。此外，目前3D打印作品質(zhì)量并不是十分理想，并不是所有產(chǎn)品均能夠取得比較理想的效果，因而在3D打印技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，最重要的就是應(yīng)當(dāng)注意其適用領(lǐng)域及其缺陷。通常而言，對(duì)于要求并不是很高，且專業(yè)性并不是很強(qiáng)的一些零部件，3D打印技術(shù)可使其要求得到滿足，設(shè)計(jì)人員可利用這一方法相關(guān)圖形圖像轉(zhuǎn)變成為物理模型，甚至能夠按照1：1比例進(jìn)行真實(shí)建模，對(duì)于設(shè)計(jì)及其功能可簡單實(shí)行驗(yàn)證，可使產(chǎn)品開發(fā)周期得以明顯縮短，且能夠及時(shí)將存在的問題發(fā)現(xiàn)。而在傳統(tǒng)方式應(yīng)用中，需要通過多個(gè)環(huán)節(jié)及過程才能夠?qū)崿F(xiàn)，包括圖像繪制、工藝效果設(shè)計(jì)以及模具建造等內(nèi)容，因而所需要花費(fèi)的時(shí)間及成本均比較高。當(dāng)前，對(duì)于市場(chǎng)上的3D打印設(shè)備而言，大部分所打印物體只能作為普通模型利用，僅僅少數(shù)打印設(shè)備所打印物體能夠作為零部件進(jìn)行利用。對(duì)于3D打印技術(shù)，其實(shí)質(zhì)就是一種快速成型技術(shù)，因而在對(duì)鉆頭等硬度較高產(chǎn)品進(jìn)行制造過程中，3D打印技術(shù)的應(yīng)用也就很難實(shí)現(xiàn)理想的效果，即便對(duì)3D打印技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，也無法使這一目的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)清楚認(rèn)識(shí)。

2.2 3D打印技術(shù)發(fā)展前景

3D打印技術(shù)屬于新時(shí)代發(fā)展背景下產(chǎn)生的一種新興技術(shù)，對(duì)于第三次工業(yè)革命的實(shí)現(xiàn)能夠起到引導(dǎo)作用，這一技術(shù)的發(fā)展前景主要包括以下幾個(gè)方面。第一，隨著3D打印技術(shù)不斷革新，其在實(shí)際應(yīng)用中的打印技術(shù)及打印效率均能夠?qū)崿F(xiàn)快速發(fā)展。第二，在3D打印技術(shù)今后發(fā)展過程中，越來越多的新型材質(zhì)將會(huì)得以應(yīng)用，如納米材質(zhì)及新型高聚合材質(zhì)等，也就能夠?qū)Ω鄬?shí)體物質(zhì)進(jìn)行打印。第三，在3D打印技術(shù)不斷革新及發(fā)展的基礎(chǔ)上，3D打印設(shè)備的價(jià)格及成本也必然會(huì)得以較大程度降低，從而也就能夠使3D打印技術(shù)得以更加普及，使其應(yīng)用能夠更加廣泛。第四，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍也必然會(huì)越來越廣泛，不但在航空、機(jī)械及醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)能夠得以更廣泛應(yīng)用，并且還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展至出具及軍事零件制造等領(lǐng)域中的應(yīng)用，對(duì)于這些行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展能夠起到很好的促進(jìn)作用，使3D打印技術(shù)的作用及價(jià)值能夠得以更好體現(xiàn)。

3 總結(jié)

3D打印技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中屬于一種現(xiàn)代化技術(shù)，仍在不斷快速發(fā)展過程中，其應(yīng)用也越來越廣泛，受到社會(huì)上各個(gè)行業(yè)的廣泛關(guān)注。在3D打印技術(shù)實(shí)際發(fā)展中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到其特點(diǎn)，清楚了解其發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)于其今后發(fā)展趨勢(shì)準(zhǔn)確把握，從而促使3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更加理想的應(yīng)用及發(fā)展。

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作者簡介：韓剛（1965-），男，山東濟(jì)南人，本科，高級(jí)指導(dǎo)教師，研究方向：數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造方向。