3D打印技术在机械工程设计的运用

13D打印技术在机械工程设计当中的运用意义

1.1提高机械设计效率。工程设计是一门较为抽象和复杂的专业，而应用了3D打印技术可以通过快速组建数字模型的方式来实现对设计图纸的直观分析。3D打印技术，可以将设计图进行立体化的加工，使设计人员可以根据立体化的图像对自己的设计结构进行检验。这样一来，机械设计效率就可以得到有效的提升。尤其是对于结构比较复杂的机械工程来说，设计人员也可以直观地看出零件构成的情况。甚至还可以通过与计算机相连接来建立模型，从而实现机械产品的直接生产。如果在不确定生产效果的情况下还可以进行小批量生产，通过观察产品的特点来提高产品性能，而这可以通过3D打印技术来实现。1.2节约设计和生产的成本。在进行机械设计的过程当中，经常会面对很多的机械模型，依靠3D打印技术可以将机械结构的设计图打印出来，避免在进行机械生产的时候出现问题，从而可以避免因为返修而造成材料、人力、时间等的浪费。与此同时，在进行加工的时候是采取增材加工的方式进行的，可以直接实现塑性，因此可以实现对原材料的节省。对于企业来说，应用3D打印技术不仅可以降低生产和设计过程当中的成本费用，还可以在不使用传统模型的情况下进行设计与生产，这在产品研发方面，省去了建立实际模型的步骤，从而可以有效缩短研发的周期，降低研发成本。

23D打印技术在机械工程设计当中的运用途径

2.1机械模具塑造。3D打印技术最大的优点就在于其高度的建模特性，因此可以在较短的时间内生成机械工程零件模型，与此同时还可以对该零件的实际应用性进行综合分析，确保设计方案的可实施性。这样一来，机械设计和制造的时间可以被缩短。除此之外，3D打印技术对设计方案的验证可以为后续设计方案的优化和调整提供重要的理论依据，使企业能够在市场竞争当中处于优势的地位。3D打印技术在缩短设计时间的同时还可以降低成本，使机械工程制造摆脱对模具的依赖，从而使设计方案变得更加灵活。2.2机械零件设计验证。在进行机械模具的设计过程当中，很难直接看出模具和零件在实际应用当中可能会出现的问题。但是设计图纸是机械生产的重要依据，一旦设计方案存在问题的话就会导致生产过程出现延期或者返修，给企业带来巨大的经济损失。而使用了3D打印技术之后，这个问题可以得到有效的解决。3D打印技术可以对零件的设计进行验证，通过建模来模拟实际应用的情形，使设计人员能够快速发现设计问题，从而能够及时对设计方案进行完善。

33D打印技术在机械工程设计当中的应用趋势

目前，3D打印技术虽然已经在机械工程设计当中有了重要的应用，但是还存在价格较高、对打印材料要求较高的情况，这对3D打印技术的进一步发展造成了阻碍。因此在未来的发展当中，3D打印技术会向着更加智能化的方向发展，还将会与人工智能相结合，实现机械工程设计的自动化，在输入工程设计的相关要求和实际情况之后就可以自动生成设计图，并根据设计要求自动完成对设计图的验证，这样可以使设计出来的方案可行性更高。最后，3D打印技术的应用还会使机械工程设计变得更加环保。这是由于3D打印技术不需要传统的模具，可以降低对原材料的损耗，同时可以使机械工程的研发工艺得到进一步简化、设计过程变得更加高效。尤其是对于汽车等机械工程的设计来说，3D打印技术的应用可以降低对能源的消耗，促进机械行业的可持续性发展。

4结束语

3D打印技术与机械工程设计的结合使得两者能够相互促进，这也是未来机械工程设计的重要发展趋势。3D打印技术的结合可以提高机械工程设计的效率并使设计和生产的成本得到降低。本文主要从机械模具塑造和零件设计验证这2个方面探究了3D打印技术的运用，3D技术在未来必将有更好的发展。

参考文献：

[1]刘华博.预制裂纹类岩石材料裂纹扩展规律及3D打印技术应用[D].北京：中国矿业大学(北京)，2018.

[2]赵秋苇，熊玮，郝亮.3D打印技术在空窗珐琅中的工艺设计创新[J].宝石和宝石学杂志，2018,20(S1):196-200.

作者:曹怡红 单位:江苏省常熟职业教育中心校