摘要：近年来，3D打印技术的发展速度很快，并且在很多领域都得到了应用，发挥出了显著的技术优势，对于机械制造行业而言，3D打印技术的出现，也给机械制造行业带来了多方面的影响，作为业界人士而言，需要对3D打印技术的原理本质形成认识，并切实掌握对机械制造所产生的影响，通过有效策略推动3D打印技术在机械制造领域的运用。基于此，本文首先针对3D打印技术的原理和优势进行简单分析，然后围绕机械制造阐述3D打印技术带来的影响，之后提出基于3D打印技术的机械制造业发展建议，希望能够为广大业界同仁起到一些参考作用。

关键词：3D打印技术；机械制造；影响；应用

机械制造行业是工业体系中非常重要的一环，机械制造主要是制造各种动力机械、起重运输、农业机械、化工冶金、机床工具等等，各类机械设备的制造生产，都属于机械制造的范畴。而从目前的经济发展来说，机械化是一个普遍趋势，很多行业都依赖各种机械设备的使用，来完成复杂、困难和大量的工作，提升工作效率。由此可见，机械制造的技术水平高低，会决定机械设备的性能和质量，从而影响到其他行业的经济发展。所以，机械制造也的发展水平，是一个国家工业化程度高低的主要标志。对于机械制造行业而言，存在一些较为复杂的工艺结构，依靠传统加工模式存在不小的困难。3D打印技术的出现和应用，为机械制造领域带来了很多积极的作用。作为机械制造从业者来讲，需要对3D打印技术形成深入认识，并积极运用到机械制造的具体工作之中。

一、3D打印技术介绍

对于3D打印技术的运用，需要先了解其基本的技术原理和技术优势，这是运用该项技术的根本基础所在。

（一）技术原理

3D打印技术，也被称之为三维打印技术，基于3D打印设备，依靠实现设计好的蓝图，由打印设备自动对原料进行叠加，从而变成实物。简单来说，3D打印技术的核心原理就是分层制造、逐层叠加。3D打印设备的本质是一种增材制造技术，将材料依靠设计的蓝图，逐步累加起来。在这一过程中，打印对象的材料在不断增加。而传统的机械制造，是减材制造，通过整块和大量材料，通过加工去掉多余的部分，形成所需的结构。所以从基本的本质来说，3D打印技术和传统的机械加工就存在明显区别[1]。3D打印技术的具体过程，就是在一个空间坐标系里，实现绘制出打印对象的三维模型，根据材料尺寸对模型进行分层，然后逐层叠加材料。从3D打印技术的具体发展来说，近些年已经演化出了很多不同的类型，比如熔融沉积式3D打印技术，主要使用的材料为热塑性材料、共晶系统金属、可食用材料；石膏3D打印技术，使用的材料就是石膏；分层实体制造类3D打印技术，是要的材料主要是金属膜、塑料膜、纸等；数字光处理类3D打印技术，使用的主要材料是光硬化树脂。[2]总的来说，3D打印技术目前的发展已经非常成熟，在不少行业都得到了运用，需要对其进一步加强研究。

（二）技术优势

根据3D打印技术在一些行业的具体应用来看，其具备多方面的技术优势，尤其是和传统的机械制造技术相比，3D打印技术的优势更加明显。一是智能化。从近些年工业发展来看，智能化是一个大势所趋，尤其是近些年人工智能的发展非常迅速，国家层面也提出了智能化制造的发展要求。和传统的机械加工制造技术相比，3D打印技术具有显著的智能化优势。3D打印技术在具体的打印制造过程中，完全不需要人的干预，只需要提前设计好图纸、设定好打印程序、准备打印材料，之后的打印加工过程，就可以完全自动化完成。而且，3D打印可以通过计算机软件实现智能校准，操作便捷。传统的机械制造加工，这需要花费较长时间校准。二是个性化。对于机械制造行业而言，目前主要都是批量化生产，定制生产还比较少，因为定制生产的加工难度大、数量少，对于企业而言不具备较大的经济效益。而3D打印技术，就具备个性化的优势，只需要通过计算机建立三维模型，不论什么复杂的结构，都可以顺利完成加工制造，可以满足各种不同的个性化需求，大大扩展了加工制造的范围。[3]三是操作简单。从当前3D打印技术的具体运用来看，其操作非常便捷，甚至有很多普通人，也能够使用3D打印技术来加工一些小东西。相比之下，传统机械制造中的很多加工设备，都需要经过专业学习，考取技能证书之后，才能上岗作业。这样来看，3D打印技术的操作具有便捷性的优势，门槛低，对于小型机械制造企业而言，能够具有很好的适用性。

二、3D打印对机械制造的影响

对于机械制造行业而言，3D打印技术的出现和应用，对整个机械制造行业带来的深远影响，甚至影响到机械制造行业的未来发展方向。具体来说，3D打印技术带来的影响，主要体现在以下几个方面。

（一）提升机械制造技术水平

将3D打印技术运用到机械制造领域，带来的一个显著影响，就是能够提升机械制造的整体技术水平。从目前机械制造行业的发展来看，不仅有一些大型企业，也有很多中小型企业，中小型企业的整体技术水平偏低，尤其是一些小企业的制造设备老旧、人员专业素养不高，加工出来的产品存在很多残次品，或者是质量不佳。通过3D打印技术的运用，依靠3D打印技术来加工很多小型的产品，能够保证较高的质量，从而让机械制造的整体技术水平得到提升。[4]

（二）降低成本提高经济效益

对于机械制造企业而言，加工成本是影响企业经济效益的重要因素，成本越高，利润空间就越窄。而传统的机械制造，是减材制造模式，这一过程中必然会出现较多的材料损耗和浪费，给机械制造企业带来额外的成本开支，导致整体的经济效益空间不大。而通过对3D打印技术的运用，则可以降低企业的加工成本，有益于提高企业的经济效益。因为3D打印技术的本质是一种增材技术，通过材料叠加形成具体的结构，整个过程中并不会产生材料浪费。尤其是对于大型设备的制造加工，3D打印技术能够节省更多的材料。比如中国科技大学数学科学学院国家数学与交叉科学中心（合肥）图形与几何计算实验室，及“创客空间”研究小组，在3D打印领域提出了一种“由粗到细”的快速、廉价制造大物体的技术，和传统的加工方法相比，可以节省60%的材料。对于机械制造企业而言，利用3D打印技术，能够有效降低生产成本，提高企业的经济效益。[5]

（三）推动机械制造转型创新

3D打印技术的发展和应用，对于机械制造行业而言，还可以起到推动机械制造转型创新的作用。对于目前的机械制造而言，依托3D打印技术的运用，可以推动机械制造的生产模式从批量化生产，向定制化生产转型，企业可以依据客户提出的各种不同需求，定制化生产相应的设备。不仅如此，还可以推动3D打印技术和人工智能的结合，依托人工智能自动化建模和编写打印程序，3D打印设备执行程序完成打印过程，实现机械制造的全程智能化。

三、3D打印技术下机械制造的发展

3D打印技术对机械制造行业带来了多方面的影响，作为机械制造行业的从业者而言，需要立足3D打印技术的应用，切实把握机械制造行业的未来发展方向，通过合理措施推动3D打印技术在机械制造领域的运用。

（一）加强3D打印技术的运用

对于机械制造行业而言，目前需要关注的重点，就是要加强3D打印技术的运用，要通过3D打印技术来取代传统的机械制造加工技术。不过，这并不能一次性完成转变，需要逐步推进。首先，可以将3D打印技术运用于小型化、小批量设备的制造。对于机械制造企业而言，由于此前没有这方面的经验积累，因此不能直接全面采取3D打印，可以先从一些小批量、小体型的设备着手，尝试用3D打印技术来制造这些设备，一方面检验3D打印技术的实用性，一方面积累相应的经验。其次，在积累足够的经验之后，便可以将3D打印技术投入到一些大体型、大批量的设备制造工作中。[6]与之相应的，也要对3D打印设备进行升级更新。

（二）培养3D打印专业技术人才

要想让3D打印技术得到有效运用，还需要注意人才的培养。对于机械制造企业而言，基本上都比较缺乏3D打印方面的专业技术人才。因此，机械制造企业可以通过外引内培的方式，来建设3D打印技术人才队伍。外引就是外部引进，可以通过校园招聘、社会招聘等渠道，从外部招聘3D打印专业技术人才，将其引入到企业中。内培就是从内部培养，机械制造企业可以从内部选拔一些有学历基础的年轻技术人员，将其作为3D打印技术实施的储备人才队伍，通过集体学习、线上学习、进校进修等多种渠道，打造一支具备高水平3D打印技术的专业人才队伍。

（三）创新机械制造的模式

在3D打印技术逐步推广运用的背景下，机械制造企业还需要注意对机械制造模式进行创新，不能再局限于传统的模式之中。比如，可以构建专门的3D打印生产线，建立一套完善的3D打印加工体系，形成专门的生产线，取代一些传统的生产线。再比如可以构建3D打印智能制造加工中心，以“3D打印+互联网+物联网”平台为技术基础，将互联网平台与3D打印智能制造加工中心相结合，形成“以工业互联网平台获客+工业化集中生产，满足客户快速个性化定制的供给需求”。

结束语：

综上所述，3D打印技术对于机械制造行业，产生了多方面的积极影响，可以提升制造水平，降低制造成本，提升经济效益。针对机械制造企业而言，就要加强3D打印技术的运用，大力培养专业人才，创新机械制造模式，将3D打印技术有效运用起来。

参考文献

[1]叶冬森，沈培良，张大川，等.3D打印技术与传统加工技术对比的优缺点[J].民用飞机设计与研究，2021（04）：126-130.

[2]张鑫，冯清.3D打印技术与机械加工的互动发展[J].电子技术，2021，50（11）：200-201.

[3]陈年.3D打印技术在机械制造业中的优势及具体应用[J].造纸装备及材料，2021，50（08）：84-85.

[4]丁祎，宋欣钢，刘海娜.论3D打印技术在机械自动化中的应用[J].农机使用与维修，2021（08）：9-10.

[5]杜羽.3D打印技术在机电方面的应用研究[J].南方农机，2021，52（12）：134-135.

[6]邢恒远，孟宪庄，陈娜.3D打印技术在机械制造领域中的应用[J].机电工程技术，2021，50（04）：209-210+284.

作者简介：向莹，女，湖北汉川人，汉族，武汉光谷职业学院，研究方向：智能制造及自动化控制。