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3D列印技術在土木工程的應用論文

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[摘要]在現代社會發展新時期,科學技術水平不斷提升,國民經濟飛速發展,3D列印技術得以出現,該項技術是指在具備粘合性質的材料的支援下,以逐層列印為構造方式令實體得以形成的一種技術形態,其中所應用材料以數字模型檔案為基礎,以金屬粉末狀、塑料膠體及一些無機材料等為支援,在多個行業領域中3D列印都得到了廣泛的應用與發展,特別是在土木工程領域當中,3D技術措施展現出來的勢十分的明顯,本文對3D列印技術措施在我國土木工程領域中的應用進行討論,希望可以對其他研究人員起到一定程度的借鑑性作用,對我國社會經發展程序做出一定的貢獻。

3D列印技術在土木工程的應用論文

[關鍵詞]3D列印技術;土木工程;應用

引言

3D列印技術是一種快速成型的技術,與傳統材料製造技術有著本質的區別,在材料製造中,集數字化、網路化、個性化、定製化的特點於一身,是新型的現代科技成果在材料製造中的創新運用。3D列印技術在土木工程領域的應用,會提高土木工程領域的技術水平,掀起一場全新型的技術革新,有力的促進土木工程現代化的發展。3D列印技術在土木工程領域的應用和發展中有著非常大的應用前景。

13D列印技術其特點

目前我國的3D列印成型的精度都比較高,並具有複雜化特徵,能夠最大程度上突破傳統制造方法的侷限性,滿足複雜製件的製作要求,實際製作精度可控制在0.3毫米以內,特殊條件下3D成型最高精度更高,最少達到0.05毫米,甚至能夠達到0.02毫米,此種製作精度能夠滿足大部分產品的製造需求,因而3D列印技術的應用價值也能夠得到最大程度的發揮。在實際應用過程中,3D列印技術能夠對計算機系統中的三維設計進行處理,令其轉化為實物模型,並確保轉化過程的自動化、直接化與精確化,並確保零件與模具製造的直接性,從而滿足產品研發需求,縮短製造週期,從整體上提升工作效率。就傳統方式下模型製造的實際情況來看,其製造工序複雜,且流程規範性較強,不僅製造週期較長,還對人力物力等資源都有著特殊化要求,一旦資源配置的科學性不足,極易給整個工程進度造成不利影響。而3D列印技術的科學化應用,能夠在確保製造流程規範性的基礎上,縮短製造週期,結合實際製造需求整合資源,實現優化配合,並促進模具製作過程的精簡化,為模具生產製造創造優良條件。實際上CAD技術為3D列印技術的應用提供可靠支援,促進了製造工序的精簡化,並精準列印連續物理層疊加,滿足多樣化產品的製造需求,令整個製作過程由平面化轉向實體化,作為一種新型技術方法,3D列印技術具有良好的應用價值。

2在土木工程中實現

3D列印的技術3D列印技術在土木工程中的應用,能夠在一定程度上提高材料利用率,減少不必要的成本消耗,保證土木工程建設的經濟性與可靠性。在實際操作過程中應用3D列印技術時,無需對邊角料進行剔除,而是採取摒棄生產線的方式進行操作,不再應用傳統刀具、模具及機床等,而是在計算機系統和CAD技術的支援下,令三維CAD圖形轉化為實物產品,通過組裝產品列印的方式來降低傳統生產模式下的組裝成本,滿足多元生產需求。3D列印技術作為一種現代化的技術手段,其在給予鐳射束技術主要有三種:第一種是鐳射選擇燒結法。是指在土木工程中一層一層生成構件,每一層的構件都是鐳射束掃描粉末床來實現。在施工中鐳射束擊中粉末床時,粉末就會加熱,達到一定的溫度會燒結或者融化成固項層,從而完成構件的製作。第二種是鐳射選擇性融化法。它的施工原理和施工技術和鐳射選擇性燒結法相同,唯一的差別就是在鐳射選擇性融化法施工中使用的粉末不是高分子粉末,在施工中可以一次成型完整的金屬構件。第三種是光固法,可以通過鐳射固化的液體樹脂和材料,要用於列印。基於電子束形成的3D列印技術主要指電子束融化法,在土木工程中是一種特殊的技術,主要是用金屬粉末來製作一種完全均質的金屬構件。它的工作環境必須是真空狀態,否則會影響施工效果。基於噴嘴式的技術主要是指熔融沉積法,在土木工程中是非常廣泛的一種列印技術。通過噴嘴擠出的一層層材料來製作產品。

3土木工程領域應用前景展望

就土木工程領域的整體發展情況來看,在3D列印技術的支援下,以商品混凝土為原材料的土木工程建築物的應用範圍較廣,且種類豐富,具有良好的適用性,除此之外,3D列印土木工程建築物的'材料也可能是樹脂材料、特種水泥材料或者鎂質膠凝材料。3D列印技術的應用,實際上會對許多新的材料存在特殊化要求,因此要注重使用材料的科學選擇與及時更新,在滿足土木工程領域應用需求的基礎上,將新材料投入到實際應用中,以滿足土木工程層間結合問題的處理需求,從而確保3D列印技術的應用價值得以最大化發揮。與此同時,3D列印技術能夠滿足隨機作業需求,促進混凝土持續性生產的順利推進,對整個土木工程專案可以在一個週期內或者是一次性完成十分有利,這一問題加快了土木工程的發展。與此同時也在一定程度上對攪拌系統提出了剛搞的質量要求,這樣才能使攪拌工作正常開展。

4結語

綜上所述,3D列印技術在土木工程領域中具有良好的應用價值,受到相關行業人員的高度重視。在土木工程建設過程中,要明確3D列印技術的重要地位,將其科學應用,並展開深入研究,發掘技術潛能以促進其應用價值得以最大化發揮,從整體上提升土木工程建設水平,維護土木工程專案的綜合效益,進而從整體上推進整個社會的和諧發展。

參考文獻

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