3D打印技術(shù)的優(yōu)勢及發(fā)展前景分析

3D打印技術(shù)的優(yōu)勢及發(fā)展前景分析3D打印技術(shù)簡介3D打印技術(shù)是利用物理層的連續(xù)疊加，并應(yīng)用相關(guān)材料實施逐層增加，最終生成三維實體的一種高新技術(shù)，3D打印與傳統(tǒng)建筑技術(shù)具有顯著差異，根據(jù)3d打印的實施過程可以將其簡稱為添加制造。3D打印是當前制造業(yè)先進科技的發(fā)展趨勢，對于傳統(tǒng)工業(yè)制造具有革命性意義。在實際應(yīng)用過程中主要分為三大步驟，首先是在計算機上使用相關(guān)軟件設(shè)計出需要打印的模型，其次利用相關(guān)的成型設(shè)備也就是3D打印機，使用各種材料實施打印過程，進而將所需產(chǎn)品制造出來。3D打印技術(shù)具有高度的綜合性與復(fù)雜性，不僅將計算機上的數(shù)字建模技彳桿和機電控制技術(shù)進行有機結(jié)合，還將先進的信息技術(shù)、材料使用技術(shù)以及化學(xué)應(yīng)用技術(shù)等進行吸納應(yīng)用，因此3D打印技術(shù)在實際應(yīng)用過程中能夠發(fā)揮出強大作用。3D打印機是3D打印技術(shù)的關(guān)鍵所在，3D打印機需要實現(xiàn)完美的控制，同時需要與計算機進行有效連接，進而將計算機上的模型轉(zhuǎn)換為具體的實物，3D打印技術(shù)包含多個系統(tǒng)，具體來講主要包括高精度機械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和成型環(huán)境等子系統(tǒng)。此外在3D打印過程中，使用的打印材料、打印的工藝以及計算機上的模型設(shè)計等都是3D打印技術(shù)不可缺少的有機組成部分。3D打印技術(shù)的優(yōu)勢3D打印技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯，首先，3D打印技術(shù)可以彌補傳統(tǒng)制造業(yè)無法順利制造的零件，傳統(tǒng)工業(yè)制造方法是將毛坯根據(jù)零件需要進行切除，這種制造方法屬于多維加工；另一種零件制造方法就是使用對應(yīng)的模具，將相關(guān)的材料融化后進行澆筑，這種零件制造方法只能生產(chǎn)一些構(gòu)造簡單的零件，至于那些構(gòu)造復(fù)雜精密的零件傳統(tǒng)制造方法無法有效完成。在這方面3D打印技術(shù)具有強烈優(yōu)勢，因為3D打印技術(shù)可以根據(jù)需要打印構(gòu)造復(fù)雜的零件，因此3D打印技術(shù)在實際應(yīng)用中具有革命性意義，可以轉(zhuǎn)變精密零件的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，大幅提高精密零件的生產(chǎn)效益，促進產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展。其次，3D打印技術(shù)有效實現(xiàn)了首件的凈型成形，這樣一來就可以將零件的后期制作工程大大減少，從而大幅減小進一步加工的數(shù)據(jù)泄密以及時間需求，這些特性使得3D打印技術(shù)能夠應(yīng)用于某些先進的高保密性行業(yè)，最具有應(yīng)用價值的包括軍工行業(yè)、核電工業(yè)等。3D打印技術(shù)使得針對相關(guān)零件的制作無需大量時間進行前期制作準備以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，這樣就可以單件試制以及小批量生產(chǎn)的成本大幅下降，有助于滿足不同針對各種設(shè)備零件的需求，可以應(yīng)用于新產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用和小批量產(chǎn)品的迅速產(chǎn)出。由于3D打印技術(shù)具有的特殊優(yōu)勢，使得3D打印技術(shù)在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。當前3D打印技術(shù)已經(jīng)被用于建筑設(shè)計、工業(yè)模型、相關(guān)復(fù)雜零件的生產(chǎn)、動漫模型的生產(chǎn)等，并在各個領(lǐng)域發(fā)揮出積極作用，尤其是在飛機制造、核電、火電等領(lǐng)域的使用。此外，某些需要使用重型機械以及高端精密機械的行業(yè)也可以有效應(yīng)用，有助于提高產(chǎn)業(yè)的工作效率和工作質(zhì)量。3D打印技術(shù)制造的產(chǎn)品屬于自然無縫連接，這種特點使得3D打印技術(shù)生產(chǎn)的零件具有高度的穩(wěn)定性和連接強度，這些特性使得3D打印技術(shù)生產(chǎn)的零件在實際應(yīng)用中遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝制造的零件。3D打印技術(shù)的發(fā)展前景3D打印技術(shù)在國外的發(fā)展非常迅速，相關(guān)研究指出在2021年全球3D打印技術(shù)市場規(guī)模已經(jīng)達到10億美元，從2021年開始，全球范圍內(nèi)3d打印技術(shù)的增長保持每年20%以上，研究指出2021年全球范圍內(nèi)的3D打印技術(shù)市場份額已經(jīng)達到22億美元。2021年以來3d打印技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出爆發(fā)局面，其增速達到81%，而全球范圍內(nèi)的市場份額高達40億美元。有研究指出，世界各國中主要以美國、日本和德國占據(jù)著3D打印技術(shù)的主要部分，其中尤其是美國所占比例最多，基本上達到全球份額的一半。我國的3D打印技術(shù)雖然起步較晚，但是隨著3D打印技術(shù)概念的出現(xiàn)，很快受到社會各界人員的廣泛關(guān)注和追捧，而且隨著時間推移3D打印技術(shù)在國內(nèi)的熱度不斷上升。有研究指出，我國2021年的3D打印技術(shù)市場規(guī)模約為10億元，2021年則達到20億元。雖然我國的3D打印技術(shù)發(fā)展速度很快，但是目前從整體上來看我國的3D打印技術(shù)與國際先進國家如美國相比還存在較大差距，我國的3D打印技術(shù)依然處于起步階段，這是因為我國的3D打印技術(shù)還停留在科學(xué)研究階段，未能將其應(yīng)用到實際工業(yè)生產(chǎn)過程中，也沒有形成相關(guān)的3D打印技術(shù)生產(chǎn)規(guī)模。隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，以后3D打印主要呈現(xiàn)出以下幾大趨勢：首先，3D打印技術(shù)的進一步成熟，無論是打印速度還是打印效率都會得到大幅提升，進而有效滿足實際生產(chǎn)的需求；其次，隨著材料學(xué)的深入發(fā)展，3D打印技術(shù)所使用的材料也會根據(jù)市場需求不斷優(yōu)化，打印材料的種類將會不斷豐富，而且各項性能得到進一步優(yōu)化，同時其打印成本會進一步降低。止匕外，3D打印技術(shù)的打印設(shè)備會隨著自身發(fā)展而不斷優(yōu)化，其價格和成本會不斷降低，這些因素促使3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍得到有效擴展，并在具體的應(yīng)用環(huán)節(jié)發(fā)揮出越來越重要的作用。可以想象，3D打印技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景，而隨著3D打印技術(shù)的有效應(yīng)用，將會對社會生活的多個方面產(chǎn)生深刻影響。因此，為了促進3D打印技術(shù)的發(fā)展，政府部門需要從以下幾個方面著手。一是根據(jù)3D打印技術(shù)發(fā)展狀況和實際情況制定對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標，從戰(zhàn)略高度將3D打印技術(shù)進行科學(xué)規(guī)劃，并將3D打印技術(shù)作為重點發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)實際發(fā)展需要制定具體的發(fā)展規(guī)劃和措施。二是政府部門要將各個部門進行有效整合，為3D打印技術(shù)的發(fā)展提供堅實的科研儲備和資金支持，促使3D打印技術(shù)在發(fā)展過程中不斷提高其發(fā)展水平和效率，努力追趕西方先進國家。三是政府部門需要不斷完善3D打印技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護機制，通過立法充分保護3D打印技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)擁有者的權(quán)益，并對某些復(fù)制抄襲行為進行嚴厲制裁，最終保證3D打印技術(shù)能夠按照科學(xué)、健康的發(fā)展方向前進。結(jié)語3D打印技術(shù)對于工業(yè)發(fā)展具有