摘要：随着我国科学技术的不断发展，3D打印技术应运而生。3D打印技术为零备件制造提供了新的思路和方法。本文首先对3D打印技术的原理进行阐述，然后分析目前我国3D打印技术在零备件制造中的应用现状，最后分析3D打印技术在零备件制造中的应用优势，旨在为促进我国零备件生产与制造发展提供参考。
关键词：3D打印技术；零备件制造；应用现状
1、3D打印技术原理：
3D打印技术的原理主要分为三方面内容：①软件建模，如AutoCAD或Pro/E等建模软件，在零备件制造中满足各种制造和设计要求。3D打印模型的构建是以计算机科学技术发展为基础的，其打印质量与3D建模质量具有直接关系。②3D模型分层。指将三维数据通过信息化技术转化为二维数据的过程。3D打印技术对建立的3D模型平面进行多个层次的划分和切割，在每个切片中将二维打印设计图案进行记录。在打印过程中，其划分和切割的层数越多，零备件制造的尺寸准确度就越高，越接近于原始数据。在打印过程中受打印机设备情况与打印材料等因素影响较大。③模型打印。3D打印技术对每一分层上的制造信息进行读取和采集，将液体、凝胶状、粉末状材料甚至是生物活性细胞组织等以不同的方式进行有效的结合，完成3D打印。通过对不同分层的积累，逐渐形成零备件产品结构的三维模型。总地来说，3D打印技术就是通过对二维片材层数的分割和堆积，最终喷绘积累成三维产品。
2、3D打印技术在零备件制造中的应用现状
在我国传统的零备件制造中，受传统的制造工艺和方法影响较大，整体的零备件制造技术水平较低，与其他发达国家具有较大差距，这对我国零备件生产制造行业的发展起到了阻碍作用。同时，受材料因素的影响，我国零备件制造的模具数量和模具使用寿命较低。随着现代化科技的不断发展，我国相关技术取得了一定的进展，但是国内3D打印零备件制造技术的应用水平与国外存在较大差距。这种问题的出现受多种因素影响，比如①我国零备件生产制造技术在发展过程中，生产制造周期性较长，新型的设备材料推广程度不足。②一些企业仍然使用传统的零备件材料，不利于新型材料的普及。③对于新型材料的研发力度不足，使得其应用技术造成停滞。将3D打印技术应用到零备件制造过程中，是未来零备件生产企业的主要应用趋势。不仅能够提高企业的市场资源占有率，还能促进3D打印技术的不断创新与发展，为我国经济发展做出贡献。
零备件生产制造是工业发展的基础，其与制造业具有密切的关系，众多产品都需要零备件制造成型。因此就目前的零备件制造行业来说，其自身的制造技术成熟度具有关键影响。纵观我国零备件生产制造行业的发展历程，其从传统的模具制造到机械化加工制造、再到数字化技术设计、自动化控制造等，其制造工序和制造流程在不断的优化，制造质量也在不断提高。随着3D打印技术及人工智能技术的不断发展，未来我国零备件制造产业朝着智能化、专业化、效率化的方向发展。
3、3D打印技术对于零备件制造的优势
随着科学技术的不断提高，3D打印技术在发展过程中逐渐被应用到零备件制造过程中，其在应用过程中具有明显的优势：
3.1 节约零备件制造周期时间
3D打印技术的应用能够有效节约零备件制造的周期时长。3D打印技术能将零备件从设计、生产到制造过程中，通过计算机的三维设计转化为实物模型，省去了传统制造过程中的人工设计、修改、再设计及修改等一系列复杂的工作程序，大大降低了制造时间，提高了制造效率。
同时，其应用的计算机技术具有灵活性、自动化、精度高、效率快等优势，能够充分满足我国零备件制造的市场需求。
3.2 降低制造成本
3D打印技术能够降低零备件制造成本，促进企业经济效益的提高。受应用水平因素制约，目前虽然3D打印技术对于一些特殊金属和零备件的制造成本较高，个别金属材料也不允许打印，但是与传统的零备件制造经济投入相比，其经济投入具有较高的回报率。一些零备件制造材料本身具有较高的成本。因此在传统的制造过程中会产生较高的废品率。利用3D打印技术制作零备件，其灵活性能够为技术人员提供更加多样化的设计支持，有效降低由于更改零备件制造模具造成的前期经济成本浪费。同时，3D打印技术通过计算机软件建模和逐层打印，节约了设备生产材料成本。除此之外，3D打印机数据有较高的专业性、科学性和自动化，帮助企业在零备件制造过程中有效地减少人力资源投入。
3.3 提高更多可能性，加快零备件产品研发
3D打印技术能够在计算机设计模型中直接生成任意形状的三维CAD图形实物产品，有效降低制造工具和制造模具的使用率。随着我国对于3D打印技术认识程度的不断提升，能够运用3D打印技术的零备件材料更加丰富，其制造功能也朝着多元化方向发展。为我国工业企业发展及其他制造业发展提供了良好的帮助。同时，3D打印技术促进了制造人员固有制造思维方式的转变，帮助其从零备件不同部位的受力和承重进行创新思考，研发出更加专业化的零备件产品。
3.4 帮助实现最终产品定制化模式
利用3D打印技术，能够缩短零备件制造的生产周期，减少企业经济成本，打破传统的高成本、定制化、低效率的缺点，促进企业生产更加多元化、个性化的零备件。3D打印技术的个性化特点能够为制造业以及航天事业、教育事业等提供更加个性化的零备件生产需求。比如：个性化的航天零备件生产、专业的医疗机械生产、三维立体实物教学模型等，帮助企业逐渐实现最终产品定制化的制造模式。
3.5 难熔金属零备件的3D打印
针对钨、钼、铼等难熔金属材料的零备件制作，其对于制作工艺、制作技术、制作流程等具有较高的要求。但是这些难熔性金属又具有明显的优势，比如耐高温、耐腐蚀等特点，能够在我国航空航天等领域的关键部位中得到应用。利用3D打印技术，能够提高对于难熔金属零备件制造的制造效率和制造质量，促进我国工业化发展。但是在这种金属的零备件制造过程中，还存在诸多问题。比如其关键性技术，即金属球形粉末制备技术，在零备件材料纯度、球形度、球化率及批次稳定性等指标上与发达国家还存在一定差距。这需要我国相关部门不断加大对于难熔金属3D打印技术的应用研究力度，促进我国零备件制造业的不断发展。
4、结语
综上所述，3D打印技术在我国零备件制造中具有明显的应用优势，并且随着我国经济水平和科学技术的不断发展，未来3D打印技术朝着规模化、产业化、市场化、专业化的方向不断创新和改造。对于我国零备件制造企业来说，提高3D打印设备应用水平，加大3D打印技术的研发力度，是促进企业发展的重要途径。
参考文献
[1]侯良衡. 3D打印技术及其应用[J]. 电子制作, 2019(12).
[2]訾飞跃, 李坡, 张志雄. 3D打印技术与装备快速维修保障[J]. 兵器材料科学与工程, 2018(4).
[3]余思泓. 浅析3D打印材料的研究现状及其应用[J]. 数码世界, 2018(1):254-254.
[4]袁慧羚, 文雅珊, 曾希. 3D打印技术的应用现状与发展前景[J]. 南方农机, 046(7):38,40.