现阶段，随着社会主义市场经济的不断发展，我国工业面临着巨大的变化，工业产品生产周期逐渐缩短，工业设计模型生产与三维打印快速成型技术的有效整合为工业生产提供了发展条件，即现代工业达到了无工具、无模具生产复杂模型的水平。三维打印技术是开发新产品的主要手段，相关人员可以依靠个人思想到一定功能的产品模型，转型过程更直接、快速、准确，同时可以有效降低产品开发成本，缩短产品开发周期，可以实现产品快速评价和整改，提供产品研发效率，降低产品研发风险，从根本上提高企业的频繁竞争力。

1.3D打印技术的工作原理

三维打印技术的概念属于新时代的新概念，与二维平面打印相比具有较高的技术性。三维打印技术将简单的二维加工结合成复杂的三维加工。三维打印技术的基本工作原理是微喷射中的RP技术，其喷嘴与打印机的喷嘴相似。快速成型系统的单层成型加工环节与喷涂环节相似，阵列扫描喷射以位图数据为出发点。在三维打印技术中，其喷嘴不仅可以在X-Y方向进行平面运动，还可以在Z方向进行垂直运动。同时，其喷嘴材料不是油墨，而是可以形成三维实体的粘合剂。三维打印的形成方法是添加。首先，使用物理反向技术或三维CAD软件收集相关模型的信息，或扫描仪器上的集合结构或形状，以获得目标模型的基本信息。然后，根据模型概念建立CAD模型，并使用三维修复软件进行数据修复，将三维实体转换为三角形面片，生成面片文件。最后，利用快速成型技术对文件进行处理。面片文件修复检验合格后，利用三维打印技术将控制材料准确打印成三维实体，完成工业设计模型的制作[1]。

2.3D打印技术的特点

三维打印技术使用的喷嘴不需要激光系统的参与，只有液滴喷射才能快速成型。其基本特点包括:1)可作为输出设备，可直接与计算机连接，工作人员可直接操作，使用快捷方便，无需专业模型成型机构即可完成模型制作，其设计产品可快速验证。2)三维打印生产是一个数字化的过程，该技术与CAD模型密切相关，模型零件大小可调节，可实时修改，工作效率高。3）三维打印输出设备体积小，设备运行维护成本低；设备可在普通工作环境中使用，生产过程无污染，对环境无特殊要求；设备不呼叫激光系统，设备成本低，操作简单，具有广泛的推广价值。4)三维印刷材料一般采用淀粉、石膏等，原料价格便宜，更适合新产品研发和少量零件生产。5)三维打印在产品生产中，其实际生产过程与模型的复杂性无直接关系，模型几何形状不影响其打印；与传统模型制作方法相比，在加工复杂曲面方面具有独特的优势。6)三维打印技术成型时间短，加工周期短，资金成本低，能有效降低生产成本[2]。3D打印技术的缺点：1）由于其生产材料的限制，3D打印产品的强度不高。由于液滴直接喷射成型，产品模型需要后处理。2)由于三维打印的产品材料为粉末，粉末会影响产品的表面精度，难以保证产品生产的误差。

3.三维打印技术在工业设计模型中的应用实例

本部分以汽车轮胎模型制作为例，分析了三维打印技术在工业设计模型制作中的应用，以LYP三维打印设备为石膏粉，模型制作主要包括三个阶段：

3.1前处理

模型预处理阶段是模型制作中的数据准备阶段，主要工作是将原型的CAD模型转换为数据形式。在工业设计模型中，三维实体是CAD模型的主要表达方式，也是制作模型必不可少的数据源。CAD模型中的三维制作不仅可以通过小型CAD软件制作，还可以通过CAD软件实现，如UG、SolidWorks等，但在保存模型文件时，应将文件后缀设置为图形，其根本目的是连接快速成型系统和CAD三维设计系统。

3.2模型制作

三维打印技术的核心是快速成型，其完整的生产过程是：第一步，打开系统控制软件，打开模型图形文件，一般来说，三维打印成型设备通过两个轴与计算机设备连接，在成型设备正式启动前，确保打印喷嘴不干扰Z轴工作台的工作，工作台平面应低于打印平面1mm，工作台平面过高，工作人员可手动转动Z轴杆，缓慢减少工作台，确保一系列准备工作完成后，可打开电源开关。第二步，设置模型加工参数。第三步，点击菜单调整工作过于合理，在粉盒中加入模型生产材料，安装打印墨盒。第四步，点击auto按钮开始自动成型加工。第五步是利用粉末铺设机铺设材料，根据模型轮廓信息打印喷嘴，沿X方向和Y方向水平运动，合理喷洒粘合剂，渗透到材料微孔粘接，完成模型截面造型。一层打印后，下降成型面活塞进行下一层打印，循环直至模型完成，取出模型。

3.3后处理

石膏材料价格便宜，热塑性能高，但模型成型后强度可靠性不高，实体表面附着大量粉末。因此，模型生产完成后，工作人员应适当处理，提高强度，进一步提高性能。具体方法是将石蜡加热溶解，将模型放入石蜡液中，适当时间后取出晾干[3]。

4结语

三维打印技术在工业设计模型中的应用是现代信息技术促进传统生产业发展和进步的重要措施。该技术的应用改变了中国传统的手工模型制造方法。近年来，许多工业企业在模型设计环节引进了三维打印技术，也满足了工业生产的多样化要求，实现了工业企业与时俱进。因此，相关人员和企业应更加重视三维打印技术，不断提高其在市场上的有利地位。