增材制造国内外发展状况

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中国增材制造技术现状及发展趋势

中国增材制造技术现状及发展趋势

中国增材制造技术现状及发展趋势随着科技的不断发展,增材制造技术作为一种新兴的制造方式,正在逐渐引起全球的关注。

中国作为世界制造业大国,也积极探索和推动增材制造技术的发展。

本文将从中国的增材制造技术现状及发展趋势进行探讨。

中国的增材制造技术已经取得了一定的进展。

在材料方面,中国研究机构和企业正在不断探索新的材料,如金属、塑料、陶瓷等,以满足不同行业的需求。

在设备方面,中国企业也在研发和生产各类增材制造设备,如3D打印机、激光熔化设备等。

同时,中国政府也加大了对增材制造技术研发的支持力度,推动相关产业的发展。

在航空航天领域,中国的增材制造技术已经开始应用于部分航空发动机和航天器件的制造中。

增材制造技术的应用可以大大缩短制造周期,并提高制造精度,从而提高了产品的性能和质量。

此外,增材制造技术还可以实现复杂结构的制造,为航空航天领域的创新提供了新的可能性。

在医疗领域,中国的增材制造技术也得到了广泛应用。

通过增材制造技术,可以实现个性化医疗器械和假体的制造,为患者提供更好的治疗效果。

例如,通过3D打印技术可以制造出与患者骨骼结构完全匹配的假体,提高了手术的成功率和患者的生活质量。

中国的增材制造技术还在汽车制造、建筑、文化创意等领域得到了广泛应用。

通过增材制造技术,汽车零部件可以更快速、更灵活地制造,提高了生产效率和产品质量。

在建筑领域,增材制造技术可以实现建筑构件的个性化制造,提高了建筑的可持续性和设计灵活性。

在文化创意领域,增材制造技术可以制造出独特的艺术品和工艺品,推动了文化创意产业的发展。

未来,中国的增材制造技术将继续向着更高水平迈进。

一方面,中国将加大对增材制造技术的研发投入,推动新材料、新设备的不断涌现。

另一方面,中国还将加强与相关行业的合作,推动增材制造技术的应用拓展,实现产业链的全面升级。

总的来说,中国的增材制造技术正处于蓬勃发展的阶段。

通过不断创新和应用,中国将成为全球增材制造技术的重要推动者和参与者。

增材制造全国行业发展概况介绍

增材制造全国行业发展概况介绍

增材制造全国行业发展概况介绍
增材制造作为一种新兴的制造技术,近年来在全国范围内取得了快速发展。

增材制造,又称为3D打印技术,是一种将数字模型直接转化为实物的制造方法,通过逐层堆叠材料来构建
物体。

相比传统的减材制造方法,增材制造具有快速、灵活、成本低等优势。

随着技术的不断进步,增材制造在全国范围内得到了广泛应用。

目前,增材制造在航空航天、汽车制造、医疗器械、建筑等领域都取得了显著的成果。

在航空航天领域,增材制造技术被用于制造复杂零部件,如发动机喷嘴和涡轮叶片,提高了零件的性能和可靠性。

在汽车制造领域,增材制造被用于制造轻量化零部件,提高了汽车的燃油效率和安全性能。

在医疗器械领域,增材制造技术被用于制造个性化的假肢、牙齿和骨骼支架等,为患者提供了更好的医疗解决方案。

在建筑领域,增材制造技术被用于建造独特的建筑结构,如曲线墙体和复杂的支撑结构,提高了建筑的设计自由度和施工效率。

同时,国内的增材制造技术也在不断创新和发展。

目前,国内已经形成了一些具有核心竞争力的增材制造企业,推动了增材制造技术的应用和产业化。

政府也加大了对增材制造行业的支持力度,出台了一系列政策和措施,鼓励企业加大研发投入,提高技术水平,推动行业的健康发展。

总体来说,增材制造作为一种新兴的制造技术,在全国范围内呈现出快速发展的态势。

随着技术的不断进步和市场需求的不断增长,相信增材制造行业在未来还会取得更大的发展。

增材制造行业发展趋势分析

增材制造行业发展趋势分析

增材制造行业发展趋势分析随着科技的不断进步和人们对于产品个性化需求的增加,增材制造行业正在迅速发展。

增材制造是一种通过逐层添加物质来制造产品的方法,与传统的减材制造相比,具有更高的灵活性和效率。

以下是对增材制造行业发展趋势的分析:1. 行业规模持续扩大:增材制造行业在过去几年里呈现出快速增长的趋势,预计在未来几年中国的增材制造市场规模将进一步扩大。

据市场研究公司IDTechEx预测,全球增材制造市场在2024年将达到1000亿美元。

2.应用领域不断拓展:增材制造已经广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车制造等领域。

随着技术的进步,增材制造的应用领域将进一步扩大,包括电子产品、建筑和食品等。

目前已经有一些企业开始将增材制造应用于食品领域,通过3D打印的技术来制造各种个性化食品。

3.材料的不断创新:随着增材制造技术的发展,材料的选择也变得越来越重要。

传统的增材制造材料主要有塑料和金属,但是随着技术的进步,现在已经出现了各种不同种类的材料,包括陶瓷、玻璃和生物材料等。

这些新材料的出现将极大地推动增材制造的发展。

4.定制化生产的趋势:增材制造的一大优势是可以根据客户的需求进行个性化定制生产。

传统的制造方式往往需要大量的人力和设备投入,且成本较高。

而增材制造技术可以根据客户的需求直接制造产品,极大地提高了生产效率和产品质量。

5.跨行业合作的增加:增材制造需要不同领域的专业知识和技术,因此跨行业合作将成为增材制造行业发展的趋势。

例如,传统的制造企业可以与科技公司和设计公司合作,共同开发增材制造应用,以满足消费者不断变化的需求。

总之,随着科技的不断进步和人们对个性化需求的增加,增材制造行业将会迎来更大的发展机遇。

通过不断创新和跨行业合作,增材制造将在未来的制造行业中起到越来越重要的作用。

金属增材制造各国政策与发展趋势

金属增材制造各国政策与发展趋势

金属增材制造各国政策与发展趋势示例文章篇一:哎呀,说起金属增材制造,这可真是个超级厉害又超级有趣的话题!先来说说美国吧,那可是科技大国啊!他们对金属增材制造那叫一个重视,投入了好多好多的钱来搞研究和开发。

你能想象吗?就好像在一场超级大的比赛中,美国把金属增材制造当成了他们夺冠的秘密武器,卯足了劲儿往前冲!他们的政策就像一阵强风,推着企业和科研机构拼命向前跑。

政府给资金支持,企业就甩开膀子干,这不,技术发展得那叫一个快!再瞧瞧德国,这个以严谨和精密出名的国家。

他们对待金属增材制造那也是一丝不苟,就像一个精细的工匠在雕琢一件绝世珍宝。

政府出台的政策细致入微,从研发到应用,每一个环节都考虑得妥妥当当。

企业们也都齐心协力,这不就像是一群勇敢的战士,在同一面旗帜下冲锋陷阵吗?咱们中国也不甘示弱呀!政府大力支持,鼓励创新,各地都纷纷建起了相关的产业园区。

这感觉就像是在大地上播下了希望的种子,然后等着它们长成参天大树。

科研人员们日夜钻研,企业们也积极参与,大家心往一处想,劲往一处使。

日本呢,他们也在这个领域暗暗发力。

就像一只小猎豹,虽然个头不大,但是速度惊人,爆发力十足。

那其他国家也都没闲着,都想在这个充满无限可能的领域里分一杯羹。

你说,这金属增材制造的发展,不就像一场激烈的马拉松比赛吗?每个国家都在拼命跑,谁也不想落后。

而且这比赛还没有终点,因为技术一直在进步,一直在突破。

未来会怎样呢?我觉得呀,金属增材制造一定会像星星一样闪耀,照亮我们生活的每一个角落。

它会让我们的生活变得更加美好,更加不可思议!这就是我对金属增材制造各国政策与发展趋势的看法,你觉得呢?示例文章篇二:哇塞!提起金属增材制造,这可真是个超级厉害又超级有趣的话题呢!先来说说咱们中国吧,那可是大力支持金属增材制造的发展呀!政府出台了好多好多的政策,就像给小树苗浇水施肥一样,助力这个领域茁壮成长。

比如说,提供大量的资金支持,让那些聪明的科学家和工程师们能够放开手脚去搞研究、做实验。

2024年增材制造市场前景分析

2024年增材制造市场前景分析

2024年增材制造市场前景分析概述增材制造(Additive Manufacturing,AM)是一种快速制造技术,其通过逐层堆积材料来构建三维物体。

增材制造技术的成熟与发展,为制造业带来了巨大的变革。

本文将对增材制造市场的前景进行分析。

增材制造市场的发展趋势增材制造市场在过去几年经历了快速增长,预计在未来几年将继续保持高速增长。

以下是一些推动市场发展的主要趋势:1. 技术不断进步随着科技的不断进步,增材制造技术得到了极大的改善。

新材料的研发、打印机的精度提升,以及更高效的工作流程等都推动了增材制造技术的发展。

这些技术的进步使得增材制造在越来越多的领域中找到了应用。

2. 使用材料的多样性增材制造技术可以使用多种材料进行打印,包括塑料、金属、陶瓷等。

随着材料种类的不断扩展,增材制造技术可以满足更多不同行业和应用的需求。

例如,在航空航天、医疗器械和汽车制造等领域,增材制造技术已经得到了广泛的应用。

3. 减少生产成本与传统制造方法相比,增材制造具有更低的成本和更高的效率。

增材制造可以通过减少废料和优化设计来降低材料使用,从而减少生产成本。

此外,增材制造还可以实现更复杂的几何形状,提高生产效率。

4. 定制化生产增材制造技术使得产品的定制化生产成为可能。

消费者越来越倾向于购买符合个人需求和喜好的产品,而增材制造可以满足这些需求。

通过增材制造,产品可以根据消费者的要求进行个性化设计和制造。

增材制造市场面临的挑战1. 高成本尽管增材制造可以在一定程度上减少生产成本,但其设备和材料的投资依然较高。

这导致增材制造技术在中小型企业中的应用受到限制。

因此,减少成本是当前增材制造市场面临的挑战之一。

2. 材料性能和质量控制不同的材料在增材制造过程中可能会出现性能和质量上的问题。

加工参数的设置和控制、材料的质量检测等方面仍需进一步研究,以确保增材制造产品的性能和质量能够满足市场需求。

3. 知识产权保护增材制造技术的迅猛发展使得知识产权保护问题愈发突出。

增材制造技术的现状及发展趋势

增材制造技术的现状及发展趋势

增材制造技术的现状及发展趋势
增材制造技术(Additive Manufacturing Technology)是一种通过一层层的添加材料来制造物品的技术,也被称为3D打印技术。

从其产生至今,增材制造技术一直在不断发展,在医疗、汽车、航空航天、工业设计等领域得到广泛应用。

当前,增材制造技术已经被应用于各种材料,如塑料、金属、陶瓷、玻璃等,同时在制造技术中的应用也变得越来越多样。

在医疗领域,3D打印技术被用来制造人体器官的模型,以帮助医生更好地进行手术规划和操作,同时也可以用来制造个性化的假肢。

在汽车制造中,3D打印技术可以用来制造零部件,以提高生产效率和降低成本。

在航空航天领域,增材制造技术可以制造轻量化的零部件,以提高飞行效率和降低燃油消耗。

随着技术的不断发展,增材制造技术也在不断地创新与升级。

目前,一些制造商已经开始使用金属3D打印技术,以制造具有高强度和高耐久性的零部件。

同时,一些3D打印技术也正在不断改进,以提高打印速度和打印精度。

例如,碳纤维3D打印技术可以制造比传统工艺更轻、更坚固的部件,而生物3D打印技术可以用来制造可移植的人工器官。

未来,增材制造技术将会继续快速发展。

一些专家预测,未来的3D 打印技术可以用来制造建筑物,以及更大型、更复杂的机器和设备。

同时,随着3D打印技术的成本不断降低,它也将越来越普及,成为各行业的主流生产工艺之一。

总的来说,增材制造技术的现状是多样化和不断创新的。

它已经在各行各业得到了广泛应用,并且随着技术的不断发展,它的应用领域也会不断扩大。

未来,增材制造技术将会成为一个重要的生产工艺,为各行各业带来更多的机会和发展空间。

中国增材制造产业发展报告

中国增材制造产业发展报告

中国增材制造产业发展报告标题:中国增材制造产业发展报告一、引言增材制造,也被称为3D打印,是一种基于数字模型,通过逐层叠加材料来制造物体的技术。

近年来,中国在增材制造领域的进步显著,已成为全球增材制造产业的重要参与者和推动者。

二、产业规模与发展现状1. 产业规模:根据最新的数据,中国的增材制造市场规模持续扩大,年复合增长率远超全球平均水平。

这主要得益于政策支持、市场需求增长以及技术进步等因素的驱动。

2. 技术发展:中国在金属3D打印、生物3D打印等关键领域取得了重要突破,部分技术已达到国际领先水平。

同时,国内企业也在设备研发、材料制备、软件设计等方面不断提升,形成了较为完整的产业链。

三、政策环境与市场驱动1. 政策环境:中国政府高度重视增材制造产业的发展,将其纳入“中国制造2025”等重要战略规划,推出了一系列扶持政策,包括资金支持、税收优惠、人才培养等,为产业发展提供了良好环境。

2. 市场驱动:随着航空航天、汽车、医疗等行业的应用需求增加,中国增材制造市场的潜力巨大。

尤其在个性化定制、复杂结构零件制造等方面,3D打印的优势日益显现。

四、挑战与机遇尽管中国增材制造产业发展迅速,但仍面临一些挑战,如核心技术的突破、标准化体系的建立、市场接受度的提高等。

然而,随着5G、人工智能等新技术的融合,以及“双循环”新发展格局的构建,中国增材制造产业将迎来更大的发展机遇。

五、未来展望展望未来,中国增材制造产业有望进一步加速发展,成为推动制造业转型升级的重要力量。

预计在技术创新、市场拓展、产业链完善等方面将取得更大突破,为中国乃至全球的制造业带来深远影响。

总结,中国增材制造产业正处在快速发展阶段,其未来的潜力和影响力不容忽视。

我们期待这个领域能持续创新,为我国制造业的高质量发展注入新的活力。

增材制造技术国内外应用与发展趋势

增材制造技术国内外应用与发展趋势

增材制造技术国内外应用与发展趋势1. 引言哎呀,增材制造技术听起来是不是有点高大上?其实,它就是我们常说的3D打印,没那么复杂,大家可以想象一下,把电脑里的设计图变成真实的物体,简直就像魔法一样!想想你早上喝的咖啡,是不是觉得杯子特普通?其实,这种技术能让你喝咖啡的杯子变得独一无二,甚至可以定制成你的头像,哈哈,想象一下你每天都对着自己喝水,得多开心呀!2. 国内外应用现状2.1 国外应用说到增材制造,国外那可是走在前头,早已把它玩得溜溜的。

你知道吗,像美国的NASA已经用这技术打印了火箭部件,准备把人送上火星!而且,德国产的汽车也开始用3D打印来制造零件,这样不仅省时省力,还能减少浪费,真是聪明得不要不要的。

还有,很多医疗机构也在用增材制造技术,打印假肢、牙齿,甚至是人类器官的模型,简直让人感叹科技的力量!2.2 国内应用咱们国内也不甘示弱,近年来这技术发展得如火如荼,越来越多的企业开始探索它的潜力。

比如,某些家电企业已经开始用3D打印来制造复杂的零部件,减少了生产成本,同时也提升了产品质量。

再者,国内的高校和研究机构也在积极进行相关的研发,真是一个百花齐放的局面!不过,有时候看到技术发展得快,心里也有点儿忐忑,毕竟这玩意儿一旦普及,谁知道我们未来的工作会变成什么样?3. 发展趋势3.1 技术进步话说回来,增材制造的未来可谓光明。

技术的不断进步,让3D打印不仅限于塑料材料,金属、陶瓷等各种材料也可以被“打印”出来。

这样一来,适用的领域就多了,想想以后用3D打印打印家具,听着都觉得不错吧!而且,随着材料科学的发展,打印出来的东西质量会越来越好,简直就是让人充满期待。

3.2 市场需求再说说市场需求,现在大家对个性化、定制化的产品需求越来越大,增材制造恰恰能满足这一点。

你想要什么样的设计,想要什么样的颜色,直接告诉机器,它就能帮你实现,这种感觉就像是给你开了个新玩意儿的宝盒,真是兴奋不已啊!而且,随着环保意识的提高,3D打印的可持续性也受到越来越多人的关注,谁不想为地球的未来出一份力呢?4. 结论总的来说,增材制造技术正在以一种迅雷不及掩耳之势改变我们的生活和工作方式。

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增材制造(3D打印)技术国内外发展状况--西安交通大学先进制造技术研究所2013-07-09一、概述增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术是通过CAD设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除(切削加工)技术,是一种“自下而上”材料累加的制造方法。

自上世纪80年代末增材制造技术逐步发展,期间也被称为“材料累加制造”(Material Increse Manufacturing)、“快速原型”(Rapid Prototyping)、“分层制造”(Layered Manufacturing)、“实体自由制造”(Solid Free-form Fabrication)、“3D打印技术”(3D Printing)等。

名称各异的叫法分别从不同侧面表达了该制造技术的特点。

美国材料与试验协会(ASTM)F42国际委员会对增材制造和3D打印有明确的概念定义。

增材制造是依据三维CAD数据将材料连接制作物体的过程,相对于减法制造它通常是逐层累加过程。

3D打印是指采用打印头、喷嘴或其它打印技术沉积材料来制造物体的技术,3D打印也常用来表示“增材制造”技术,在特指设备时,3D打印是指相对价格或总体功能低端的增材制造设备。

增材制造技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序,利用三维设计数据在一台设备上可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件,从而实现“自由制造”,解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期。

而且越是复杂结构的产品,其制造的速度作用越显着。

近二十年来,增材制造技术取得了快速的发展。

增材制造原理与不同的材料和工艺结合形成了许多增材制造设备。

目前已有的设备种类达到20多种。

这一技术一出现就取得了快速的发展,在各个领域都取得了广泛的应用,如在消费电子产品、汽车、航天航空、医疗、军工、地理信息、艺术设计等。

增材制造的特点是单件或小批量的快速制造,这一技术特点决定了增材制造在产品创新中具有显着的作用。

美国《时代》周刊将增材制造列为“美国十大增长最快的工业”,英国《经济学人》杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”,认为该技术改变未来生产与生活模式,实现社会化制造,每个人都可以成为一个工厂,它将改变制造商品的方式,并改变世界的经济格局,进而改变人类的生活方式。

美国奥巴马总统在2012年3月9日提出发展美国振兴制造业计划,向美国国会提出“制造创新国家网络” (NNMI),计划投资10亿美元重振美国制造业计划。

其目的在夺回制造业霸主地位,要以一半的时间和费用完成产品开发,实现在美国设计在美国制造,使更多美国人返回工作岗位,构建持续发展的美国经济。

为此,奥巴马政府启动首个项目“增材制造”,初期政府投资3000万美元,企业配套4000万元,由国防部牵头,制造企业、大学院校以及非赢利组织参加,研发新的增材制造技术与产品,使美国成为全球优秀的增材制造的中心,架起“基础研究与产品研发”之间纽带。

美国政府已经将增材制造技术作为国家制造业发展的首要战略任务给予支持。

美国专门从事增材制造技术技术咨询服务的Wohlers协会在2012年度报告中,对各行业的应用情况进行了分析。

2011年全球直接产值亿美元,2011年增长率%,其中,设备材料:亿美元,增长%,服务产值:亿美元,增长%,其发展特点是服务与设备对半。

在应用方面消费商品和电子领域仍占主导地位,但是比例从%降低到%;机动车领域从%降低到%;研究机构为%;医学和牙科领域从%增加到%;工业设备领域为%;航空航天领从%增加到%。

在过去的几年中,航空器制造和医学应用是增长最快的应用领域。

世界上各许多国家与地区都在开发或应用增材制造技术。

增材制造系统的数量一定程度上表现了国家的经济活力与创新能力。

自1988~2011年,美国、日本、德国、中国成为主要的设备拥有国,其中,美国占全球总设备量的%,中国占%。

预计2012年将增长25%至亿美元,2019年将达到60亿美元。

增材制造发展有诱人的发展前景,也存在巨大的挑战。

目前最大的难题是材料的物理与化学性能制约了实现技术。

例如,在成形材料上,目前主要是有机高分子材料,金属材料直接成形是近十多年的研究热点,正在逐渐向工业应用,难点在于如何提高精度和效率。

新的研究方向是用增材制造技术直接把软组织材料(生物基质材料和细胞)堆积起来,形成类生命体,经过体外培养和体内培养去制造复杂组织器官。

二、增材制造分类自上世纪80年代美国出现第一台商用光固化成形机后,在至今近三十年时间内得到了快速发展。

较成熟的技术主要有以下四种方法:光固化成形(Stereolithography,SL)、叠层实体制造(Laminated Object Manufacturing,LOM)、选择性激光烧结(Selective Laser Melting,SLS)、熔丝沉积成形(Fused Deposition Modeling,FDM)。

叠层实体制造设备逐渐消落。

其他几种方法逐渐向低成本、高精度、多材料方面发展。

工艺的过程:树脂槽中盛满液态光固化树脂,紫外激光器按照各层截面信息进行逐点扫描,被扫描的区域固化形成零件的一个薄层。

当一层固化后,工作台下移一个层厚,在固化好的树脂表面浇注一层新的液态树脂,并利用刮板将树脂刮平,然后进行新一层的扫描和固化,如此重复,直至原型构造完成。

SL工艺的特点是精度高、表面质量好,能制造形状复杂、特别精细的零件,不足是设备和材料昂贵,制造过程中需要设计支撑,加工环境气味重等问题。

的层面信息通过每一层的轮廓来表示,激光扫描器的动作由这些轮廓信息控制,它采用的材料是具有厚度信息的片材。

这种加工方法只需加工轮廓信息,所以可以达到很高的加工速度,但材料的范围很窄,每层厚度不可调整是最大缺点。

工艺利用高能量激光束在粉末层表面按照截面扫描,粉末被烧结相互连接,形成一定形状的截面。

当一层截面烧结完后,工作台下降一层厚度,铺上一层新的粉末,继续新一层的烧结。

通过层层叠加,去除未烧结粉末,即可得到最终三维实体。

SLS 的特点是成形材料广泛,理论上只要将材料制成粉末即可成形。

另外,SLS成形过程中,粉床充当自然支撑,可成形悬臂、内空等其他工艺难成形结构。

但是,SLS技术需要价格较为昂贵的激光器和光路系统,成本较其他方法高,一定程度上限制了该技术的应用范围。

是将电能转换为热能,使丝状塑料挤出喷头前达到熔融状态。

由计算机控制喷头移动,根据截面轮廓信息,使熔融塑料成形一定形状的二维截面。

通过层层叠加,形成塑料三维实体。

FDM无需价格昂贵的激光器和光路系统,成本较低,易于推广。

但是,该方法成形材料限制较大,并且成形精度相对较低,是限制该技术发展的主要问题。

随着增材制造技术工艺和设备的成熟,新材料、新工艺的出现,该技术由快速原型阶段进入快速制造和普及化新阶段,最显着地体现在金属零件直接快速制造以及桌面型3D打印设备。

目前,真正直接制造金属零件的增材制造技术有基于同轴送粉的激光近形制造(Laser Engineering Net Shaping, LENS)技术和基于粉末床的选择性激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)及电子束熔化技术(Electron Beam Melting, EBM)技术。

LENS技术能直接制造出大尺寸的金属零件毛坯;SLM和EBM可制造复杂精细金属零件。

LENS 技术在惰性气体保护之下,通过激光束熔化喷嘴输送的粉末流,使其逐层堆积,最终形成复杂形状的零件或模具。

该方法得到的制件组织致密,具有明显的快速熔凝特征,力学性能很高,并可实现非均质和梯度材料制件的制造。

目前,应用该工艺已制造出铝合金、钛合金、钨合金等半精化的毛坯,性能达到甚至超过锻件,在航天、航空、造船、国防等领域具有极大的应用前景。

但该工艺成形难以成形复杂和精细结构,主要用于毛坯成形,且粉末材料利用率偏低。

SLM技术利用高能束激光熔化预先铺在粉床上薄层粉末,逐层熔化堆积成形。

为了保证金属粉末材料的快速熔化,SLM材料较高功率密度的激光器,光斑聚焦到几十μm到几百μm。

SLM制造的金属零件接近全致密,强度达锻件水平,精度可达0.1mm/100mm。

该工艺的主要缺陷有金属球化、翘曲变形及裂纹等,还面临成形效率低、可重复性及可靠性有待优化等问题。

EBM与SLM系统的主要差别在于热源不同,成形原理基本相似。

EBM技术成形室必须为高真空,才能保证设备正常工作,这使得EBM 整机复杂度增大。

电子束为热源,金属材料对其几乎没有反射,能量吸收率大幅提高。

在真空环境下,材料熔化后的润湿性也大大增强,增加了熔池之间、层与层之间的冶金结合强度。

但是,EBM技术还存在如下问题:真空抽气过程中粉末容易被气流带走,造成系统污染;在电子束作用下粉末容易溃散,因此需预热到800℃以上,使粉末预先烧结固化。

采取预热后制造效率高,零件变形小,无需支撑,微观组织致密;但预热温度对系统整体结构要求高,加工结束后零件需要在真空室中冷却相当长一段时间,降低了零件的成形效率。

由于系统成本较高、材料特殊以及操作复杂,在目前阶段增材制造技术主要应用于科研以及工业应用。

随着桌面型3D打印技术(Three-dimensional printing, 3DP)的产生和应用,增材制造技术的应用范围得到了极大扩展。

3DP的工作方式类似于桌面打印机。

核心部分为若干细小喷嘴组成的打印系统。

材料主要包括两大类:其一,类似于SLA工艺用的液态光敏树脂材料;其二,类似于SLS用的粉末材料。

如果采用液态树脂材料,则成形原理类似于SLA,但实现方式有所不同。

先由喷嘴喷出具有特定形状的一薄层树脂截面,利用面紫外光照射使其固化;然后再由喷嘴喷出下一层截面,进而固化并与上一层粘结在一起;如此反复,直至实体制件成形完毕为止。

当成形材料为粉末时,其成形过程类似于SLS工艺,但原理不尽相同。

先铺一层粉,由喷嘴按照截面形状喷一层粘结剂,使成形制件截面内的粉末粘结成一体;工作台下降一个层厚,铺上一层新粉,并由喷嘴按照该层制件截面形状喷出一层粘结剂,使该层截面内的粉末发生粘结,同时与上一层制件实体粘结为一体;如此反复,直至制件成形完毕为止。

该种工艺无需激光器、扫描系统及其他复杂的传动系统,结构紧凑,体积小,可用作桌面系统,特别适合于快速制作三维模型、复制复杂工艺品等应用场合。

但是,该技术成形零件大多需要进行后处理,以增加零件强度,工序较为复杂,难以成形高性能功能零件,如金属零件等。

三、增材制造技术发展历史1 国外发展历史➢第一阶段,思想萌芽增材制造技术的核心制造思想最早起源于美国。

早在1892年,Blanther在其专利中,曾建议用分层制造法构成地形图。

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