什么是增材制造？

增材制造（Addtive Manufacturing）俗稱“3D打印”，已經(jīng)徹底改變了各行業(yè)的生產(chǎn)制造過(guò)程。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）逐層構(gòu)建或打印3D對(duì)象，這一過(guò)程讓曾經(jīng)的科幻小說(shuō)成為現(xiàn)實(shí)。近年來(lái)，增材制造取得了重大進(jìn)展，為制造業(yè)的未來(lái)開(kāi)創(chuàng)了更大的可能性。

盡管與現(xiàn)代制造和尖端創(chuàng)新關(guān)系密切，但增材制造1987年首次面世時(shí)卻是以光固化立體造型術(shù)（SL）的方式出現(xiàn)的。這種增材制造方式通常用于以聚合樹(shù)脂創(chuàng)建原型的過(guò)程中，目前仍被廣泛使用。
 

增材制造的類型

歷史上，制造加工一直都使用減材工藝，例如模具、切割和鉆孔。這些過(guò)程被視為一種浪費(fèi)，因?yàn)檎麄€(gè)加工過(guò)程中有多余材料未被使用。

顧名思義，增材制造提供了另一種成本效益更高的生產(chǎn)工藝，減少了材料浪費(fèi)。增材制造技術(shù)種類繁多，且各有優(yōu)劣：

粘合劑噴射成型技術(shù)– 最常見(jiàn)的增材制造技術(shù)之一，該技術(shù)主要是利用粘合劑將粉末材料逐層粘合起來(lái)。該技術(shù)較其它工藝更為便捷，但由于材料是粘合在一起的，可能不適用于結(jié)構(gòu)件。

粉末床熔合技術(shù)（PBF）– 該技術(shù)是用激光或電子束將材料熔化并融合在一起。這種工藝適用于各種材料，包括鈦、鋁和不銹鋼，是結(jié)構(gòu)件的理想選擇，但通常加工速度較慢。

電子束熔融成型技術(shù)– 該技術(shù)采用聚焦熱能在沉積時(shí)熔化并融合材料。所用材料通常為粉末狀或絲狀金屬，如鈦、鋁、不銹鋼或銅，原料會(huì)通過(guò)噴嘴沉積到表面上。該技術(shù)非常適合用于對(duì)現(xiàn)有器物進(jìn)行修復(fù)或添加部件。

材料擠壓– 原料加熱后經(jīng)噴嘴擠出，再逐層沉積。由于材料呈熔融狀態(tài)，每一層都會(huì)自然地融合到上一層上，使其能夠連續(xù)打印。這樣就給設(shè)計(jì)方面提供了良好的彈性，可以實(shí)現(xiàn)更高的精度。

薄材疊層– 顧名思義，這種技術(shù)是通過(guò)堆疊和層壓薄材來(lái)構(gòu)建3D對(duì)象，然后經(jīng)激光切割數(shù)控加工以形成最終形狀。這種方法經(jīng)濟(jì)高效，多用于原型制作。

光聚合– 該技術(shù)使用的原料為液態(tài)光聚合物，加工時(shí)以精確的紫外光使容器中的樹(shù)脂硬化為所需的物體形狀。由于原料為液態(tài)物質(zhì)，所以無(wú)需結(jié)構(gòu)支撐，精度和細(xì)節(jié)均可達(dá)到較高水平。

材料噴射– 該技術(shù)類似于傳統(tǒng)的2D噴墨打印機(jī)，將材料噴射到已固化的表面逐層進(jìn)行構(gòu)建。雖然精度高，但僅限于打印聚合物和蠟質(zhì)部件。

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