关于3d打印技术对机械制造及自动化行业影响的探讨

鲁 璐

（南阳理工学院机械与汽车工程学院， 河南 南阳 473004）

引言

3d打印技术是前些年开始发展并逐渐流行起来的一项高新技术，作为国家的重点建设项目，3d打印技术在机械制造行业得到了广泛的应用，同时，该技术对自动化行业的发展也具有推动作用。

1 3d打印技术简介及其优势分析

相比传统的2d打印技术，3d打印结合了cad技术、建模技术、数控技术等，是一门典型的交叉学科类技术。3d打印的主要技术原理是利用线上的cad建模软件进行模型分析，然后与数字技术材料相结合，从而打印出人们需要的产品。3d打印技术在许多行业都有着广泛的应用，比如工业技术行业、建筑工程行业、机械制造行业、医疗卫生行业、娱乐行业等。

3d打印技术的优势主要体现在以下几个方面：

第一，3d打印技术支持私人订制服务，满足用户的个性化需求。传统的打印技术虽然可以实现大规模的印刷服务，并且价格低廉、操作简便，但这种技术只能支持常规的打印方式，无法满足用户多种多样的需求。3d打印技术在此基础上更进一步，通过互联网的技术分析可以实现用户的私人定制，从而满足了不同用户的个性化需求[1]。

第二，3d打印技术方便了模型的制作。传统的2d打印技术只能运用打印机打印纸张，对其他产品，2d技术无能为力。3d打印技术在应用范围上比2d技术广泛，除了基本的办公产品之外，3d打印技术可以打印出几乎所有工业模型。只要通过互联网技术进行结构分析，并且运用软件进行模型构造，对符合型号要求的产品，3d打印技术都可以将其打印出来。

第三，3d打印技术支持智能化操作。3d打印技术融合了诸如数控、cad、互联网、计算机等多种先进技术，在使用过程中具有智能化的特点，主要通过计算机软件和系统完成打印，是一种典型的数字控制加工技术，每个环节都实现了智能化，工作人员只需要在计算机前操作即可完成所有打印。

第四，3d打印技术具有生态环保的特点。相比传统的机械制造工艺，3d打印技术利用智能化的数字技术进行工艺品的结构分析，选择最经济、环保的方式进行制作，避免原材料的损耗和浪费[2]。3d打印技术还可以使机械制造单位就近选择生产材料，节省了运输方面的成本。

2 3d打印技术对机械制造以及自动化行业的影响

3d打印技术的兴起对传统的机械制造行业以及自动化行业有极其深远的影响。机械制造与自动化是近些年一个非常热门的专业。随着国家大力鼓励制造行业的发展，各种新的工艺技术层出不穷，3d打印技术就是其代表之一。3d打印技术的出现，为机械制造与自动化行业的发展开辟了新的道路。相比传统的机械制造技术，结合自动化的3d打印技术可以利用计算机和数字技术进行产品的分析，并且在计算机中进行设计和建造，最后通过加工设备进行制作。

2.1 3d打印技术改变了机械制造企业对人才素质的要求

长期以来我国的劳动力资源普遍素质不高，并且以体力输出为主。随着科技的发展，加工制造行业迎来巨变，企业更加偏向聘用拥有计算机专业知识、懂得对产品进行数据分析的综合型技术人才，对纯劳动型人力资源的需求大大减少。比如3d打印技术这种典型的综合型技术，对操作人员的专业知识和技术能力的要求都很高。3d打印技术主要在计算机上完成大部分设计工作，之后由机器进行自主打印，期间，需要将用户需要的产品进行数据输入和计算，然后通过cad等软件进行模型制作[3]。

以3d打印等高新技术为代表的新加工制造技术的出现，对我国的劳动力市场产生了强烈的冲击，它改变了以往以体力型劳动人员需求为主的局面，转而追求既有扎实的专业理论基础又具有现代设备实际操作能力的综合型人才。

2.2 3d打印技术改变了机械制造行业的格局

3d打印技术对传统机械制造行业的影响是巨大的。该技术最大的特点就是直接制造，即首先根据客户的需要在计算机上完成相应的产品数据分析和模型制作，然后直接由打印机进行模型打印，不需要再由专业的操作工人进行人工操作。3d打印技术一旦被普及到机械制造行业的各个领域，将彻底改变整个行业的加工制造方式，以生产流水线为主的制造流程将被淘汰。

3d打印技术的零件生产具有地域分散性，可以有效避免出现区域企业的垄断情况。对一些机械制造的小企业来讲也可以利用3d打印技术进行加工制造，并且针对自己企业的技术优势选择合适的产品满足客户的需求，实现自身的个性化发展，从而提高企业竞争力。

3d打印技术是机械自动化发展的一个重要体现。相比传统的打印技术，3d打印主要利用计算机技术和cad建模技术进行产品分析，利用光固化、纸层叠等技术进行直接成型，从而实现产品自动化的生产。随着3d打印技术的发展，将来实现整个制造行业的自动化操作不是没有可能[4]。

3 3d打印技术存在弊端

3d打印技术也同时存在一些弊端，比如打印设备所需的材料具有局限性，一方面获取较为困难，从而增加了3d打印的成本，另一方面某些材料还存在一定的危害性，其大量生产会对人类的健康造成不良影响。

4 结语

3d打印技术的出现对整个机械制造行业的发展起到了重要的推动作用，并且大大提高了制造行业的自动化生产效率。一方面，该技术改变了整个制造行业的劳动力配置，另一方面，它对机械制造行业的格局和发展也产生了重要影响，随着3d打印技术的快速发展与普及，机械制造行业与自动化的结合必定越加紧密。