31增材制造技术概述精
增材制造简介介绍
2000年代至今
03
增材制造技术得到了快速发展，被广泛应用于各个行
业和领域。
增材制造技术的重要性和优势
高度定制化
增材制造技术可以根据客户 需求进行定制化生产，满足
个性化的需求。
1
减少生产成本
增材制造技术可以减少材料 浪费和生产成本，提高生产
效率。
创新设计
增材制造技术可以应用于创 新设计，使产品更加独特和 新颖。
材料利用率高：能够减少材料浪费，降低成本。
特点 高效率：实现快速制造，节约生产时间。 高度定制化：能够根据客户需求进行定制化生产。
增材制造的技术类型
激光熔化技术（Laser Melting ）：利用高能量激光束熔化金 属粉末，逐层堆积形成物体。
粉末烧结技术（Powder Sintering）：利用激光或其他 能源将粉末颗粒烧结在一起，
环保可持续性
增材制造技术可以减少生产 过程中的废弃物和污染，更 加环保和可持续。
增材制造技术的挑战和限制
技术成熟度
增材制造技术的成熟度还需要进一步提高， 以满足更广泛的应用需求。
材料限制
增材制造技术的材料选择还需要进一步拓展 ，以满足不同领域的需求。
生产效率
增材制造技术的生产效率还需要提高，以满 足大规模生产的需求。
逐层堆积形成物体。
光固化技术（ Photopolymerization）：利 用光敏树脂作为材料，通过激 光束照射凝固，逐层堆积形成 物体。
熔融沉积技术（Fused Deposition Modeling）：利 用热熔性材料作为材料，通过 喷嘴将材料逐层沉积形成物体 。
增材制造的应用领域
医疗
制造人体植入物、 医疗器械等。
制造工程中的增材制造技术
制造工程中的增材制造技术随着制造行业的发展，制造工程中的新技术也不断涌现，其中增材制造技术在近年来备受关注。
增材制造技术可以帮助制造业在生产工艺上取得更高的效率和精度，同时也可以降低生产成本。
本文将探讨增材制造技术在制造工程中的应用和未来发展趋势。
一、增材制造技术概述增材制造技术是一种利用计算机控制加工设备逐层逐点添加材料的制造工艺。
它相比传统的切削加工技术，可以更准确地控制产品的形状和尺寸，并且可以制造更为复杂的产品结构。
增材制造技术的特点是良好的自由度和可重复性，以及区域化定制和快速生产等优势。
增材制造技术主要包括了以下几个方面的技术：1. 喷墨打印技术：在制造过程中根据需要逐层喷墨材料，实现制造。
2. 激光熔化技术：在特定材料上，使用激光或电子束熔融材料，逐层生长物体。
3. 喷射沉积技术：利用高温高速气流将粉末材料加热和熔化，喷到基材表面，在表面形成了一层新的材料。
4. 粉末床烧结技术：通过喷射气流将金属或合金粉末沉积在平台上，激光束熔化粉末，然后凝固为金属零件。
以上四种技术都是增材制造技术的代表，各具特色，可分别应用于不同材料和技术需求的产品中。
二、增材制造技术在制造工程中的应用增材制造技术以其精度高、效率高、成本低等特点，在制造领域中得以广泛应用。
以下是增材制造技术在制造业中的一些常见应用。
1. 定制化产品制造增材制造技术可以根据客户的需求，定制化地制造单一产品。
客户可以提供设计图，增材制造技术可以将设计图转化为客户需求的实物。
这种制造方式大大提高了制造效率并降低了制造成本。
2. 复杂产品结构制造增材制造技术可以通过逐层加工使得在三维空间内任何复杂的结构都可以得以制造，它可以构建出外形精巧、内部空洞比较多的需要的件。
3. 优化产品设计产品在增材制造中是逐层生长而成的，所以能够更为直观的反应出产品内部结构，帮助设计人员优化产品设计，提升产品的性能和可靠性。
4. 制造维护配件增材制造技术可以制造紧急情况下所需的维护零件，例如飞机零件、汽车零件等等，这些零件的供货周期相对较长和零件数量较少时，增材制造技术相对于传统制造技术更具有优势。
《增材制造技术》课件
具有较好的弹性和耐磨性，常用于 制造橡胶制品、密封件和减震元件 等。
陶瓷材料
氧化铝
具有高硬度、良好的耐腐蚀性和 绝缘性能，常用于制造陶瓷制品
、耐火材料和电子元件等。
氮化硅
具有高硬度、良好的耐热性和化 学稳定性，常用于制造高温陶瓷
制品和耐磨元件等。
碳化硅
具有高硬度、良好的导热性和化 学稳定性，常用于制造高温陶瓷
设备成本
增材制造设备成本较高，对于小型企业和初创企业来说是一大挑战 。
成本挑战
材料成本
增材制造使用的特殊材料成本较高，增加了 制造成本。
运营成本
增材制造设备的维护、校准和操作需要专业 人员，增加了运营成本。
时间成本
增材制造的制造周期较长，增加了时间成本 。
市场前景
航空航天领域
增材制造技术在航空航天领域 的应用前景广阔，可制造出轻
《增材制造技术》 ppt课件
REPORTING
• 增材制造技术概述 • 增材制造技术原理 • 增材制造材料 • 增材制造的应用实例 • 增材制造技术的挑战与前景 • 增材制造技术发展趋势与展望
目录
PART 01
增材制造技术概述
REPORTING
定义与特点
定义
增材制造技术是一种通过逐层堆积材料来构 建物体的制造方法。
应用领域
航空航天
用于制造复杂零部件，减轻重量，提 高性能。
医疗领域
用于定制化假肢、医疗器械等。
汽车工业
用于快速原型制作和轻量化设计。
教育领域
用于创新教学和实验，帮助学生理解 复杂结构。
PART 02
增材制造技术原理
REPORTING
粉末床熔融
增材制造技术的概念
增材制造技术的概念增材制造技术是一种先进的制造工艺，也被称为3D打印技术。
它利用数字化设计文件，通过逐层堆叠材料的方式，制造出三维实体物体。
与传统的减材制造技术相比，增材制造技术具有快速、灵活、节约材料、可定制性强等特点，因此在航空航天、医疗、汽车制造等领域得到广泛应用。
本文将从增材制造技术的基本原理、应用领域、未来发展趋势等方面进行详细阐述。
一、增材制造技术的基本原理增材制造技术的基本原理是根据数字化的三维模型，通过一层层的堆叠材料来逐渐构建出所需的实体物体。
其工艺流程可以简单描述为：根据设计要求，使用CAD软件绘制出三维模型并进行优化；通过CAM软件将模型切片，生成逐层堆叠的路径信息；然后，将材料（如金属粉末、塑料丝等）按照路径信息逐层加工，通过激光束或其他形式的能量源将材料熔化、固化，逐渐堆叠而成；去除支撑结构、表面处理等工艺，使得最终的产品符合设计要求。
整个制造过程快速、灵活，可大大节约材料和加工时间，实现了低成本、高效率的制造。
二、增材制造技术的应用领域1.航空航天领域增材制造技术在航空航天领域具有广泛的应用前景。
可以利用增材制造技术生产轻量化的航空发动机零部件，提高发动机的性能和燃烧效率；还可以制造复杂的内部结构零件，如燃烧室等，大大提高零部件的整体性能。
在航天器件制造方面，增材制造技术也可以实现快速、灵活的生产，并且可根据具体需求进行个性化定制，符合航空航天产品的特殊要求。
2.医疗领域在医疗领域，增材制造技术可以应用于定制化医疗器械的制造，包括假体植入件、牙科种植体等。
通过增材制造技术，可以根据患者个体化的需求，精确制造符合其身体结构的医疗器械，提高手术的成功率和患者的生活质量。
增材制造技术还可以用于生物医学领域的研究，如生物打印技术等，为医学研究和临床应用提供新的可能性。
3.汽车制造领域在汽车制造领域，增材制造技术也发挥着重要的作用。
通过增材制造技术，可以制造轻量化、复杂形状的汽车零部件，提高汽车的燃油效率和安全性能，减少车辆的自重。
中国制造业的增材制造技术
中国制造业的增材制造技术1.引言1.1 概述概述：增材制造技术是一种以逐层堆积材料来构建物体的先进制造技术，它与传统的减材制造技术有着根本性的区别。
在增材制造过程中，材料不断被加入并进行定位，因此能够大大减少材料浪费。
这项技术已经在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域取得了广泛应用，并对制造业产生了深远的影响。
中国制造业近年来迅速发展，但依然面临着一些问题，如传统制造方式效率低、浪费多等。
因此，对于中国制造业来说，引入增材制造技术具有重要意义，可以提高生产效率、减少资源浪费，并带动整个产业的升级转型。
本文将对中国制造业应用增材制造技术的现状和未来展望进行深入探讨，以期为中国制造业的发展提供有益的参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括对整篇文章的组织结构进行介绍，包括每个章节的主要内容和重点讨论的问题。
在这部分内容中，可以具体说明每个章节的目的和意义，以及它们在整篇文章中的地位和作用。
还可以简要介绍每个章节的逻辑顺序和之间的联系，使读者对整篇文章的结构有一个清晰的认识。
1.3 目的文章的目的是介绍中国制造业在增材制造技术方面的发展和应用情况。
通过深入分析增材制造技术的概念和原理，以及中国制造业的现状和优势，旨在展现中国制造业在增材制造领域的潜力和发展方向。
同时，通过对未来展望和制造业发展方向的探讨，为读者提供洞察中国制造业在增材制造技术下的发展趋势和挑战，以及未来发展的思路和策略。
通过本文的阐述，旨在激发读者对中国制造业的关注和思考，促进中国制造业更加深入地应用增材制造技术，不断优化和提升制造业的发展水平和竞争力。
1.4 总结总结部分:通过本文的介绍，我们可以看到中国制造业在增材制造技术方面取得了一定的进展。
增材制造技术作为一种新的制造方式，已经在中国制造业得到了广泛的应用，并展现出了一些显著的优势。
随着技术的不断进步和应用的不断拓展，增材制造技术将会为中国制造业带来更多的机遇和挑战。
在未来，我们期待增材制造技术能够在中国制造业的发展中发挥更加重要的作用，为制造业的转型升级和持续发展提供更多的支持和动力。
增材制造技术概要ppt
根据使用的材料和工艺的不同，增材制造技术可以分为塑料 制品、金属制品、陶瓷制品等不同类型。
发展历程
1 2
1980年代初期
出现了第一台商业化的增材制造设备，主要造技术开始应用于金属制品的制造，并 逐渐发展出多种不同的工艺和技术。
3
2000年代至今
增材制造技术得到了广泛的应用，包括航空航 天、医疗、汽车等领域。
生物医学领域的应用
定制化医疗器械
通过增材制造技术，医生可以根据患者的情况定制医疗器械，提高治疗效果和舒适度。
药物载体
增材制造技术可以制造出具有特定形状和释放速率的的药物载体，从而更好地控制药物释 放。
组织工程
通过增材制造技术，生物学家可以制造出具有特定结构和功能的组织，从而为器官移植和 修复提供更好的解决方案。
技术创新与发展趋势
金属增材制造技术
金属增材制造技术是近年来发展最快的增材制造技术之 一，其发展趋势包括提高加工效率、降低成本、拓展应 用领域等。
生物增材制造技术
生物增材制造技术可用于生产定制化的生物材料和医疗 器械，发展趋势包括提高生物相容性和功能性、降低生 产成本等。
高分子增材制造技术
高分子增材制造技术可用于生产各种高分子材料和复合 材料，发展趋势包括提高材料性能和加工效率、拓展应 用领域等。
03
增材制造技术的实际应用
航空航天领域的应用
飞机零部件的快速定制
01
通过增材制造技术，航空公司可以根据需要快速定制飞机零
部件，提高维修和更换效率。
轻量化设计
02
增材制造技术使得零部件可以更加轻量化设计，从而提高飞
机的燃油效率和性能。
复杂结构制造
03
增材制造技术可以制造出传统制造无法完成的复杂结构，从
增材制造的概述范文
增材制造的概述范文增材制造（Additive Manufacturing，AM）是一种通过将材料逐层添加到物体上，逐渐构建成三维实体的制造技术。
与传统的减材制造（Subtractive Manufacturing）方法不同，减材制造是通过削减或切割材料以形成最终产品。
增材制造的概述包括其背景、原理、主要技术、应用领域和未来发展方向。
一、背景：增材制造起源于20世纪80年代，最早应用于快速成型技术（Rapid Prototyping，RP），用于快速制作产品的原型。
随着科技的进步，增材制造逐渐应用于制造工业领域，并在近年来迅速发展。
二、原理：增材制造的工作原理是将三维模型切割成一系列二维的切片，然后通过层层堆叠这些切片来创建所需的物体。
增材制造的过程可以分为三个主要步骤：预处理、制造和后处理。
在预处理阶段，需要将三维模型转换为适合制造的文件格式，并进行切片处理。
制造阶段包括材料的加热或固化、层层堆叠和带有控制系统的移动平台。
在后处理阶段，需要去除支撑结构、进行优化和精密加工。
三、主要技术：增材制造涵盖了多种不同的技术，包括选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）、虚拟造型（Stereolithography，SLA）、电子束熔化（Electron Beam Melting，EBM）和直接能源沉积（Directed Energy Deposition，DED）等。
每种技术都有其特定的优点和应用范围。
例如，SLS适用于制造金属和塑料，而EBM适用于制造复杂的金属部件。
四、应用领域：增材制造已广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗领域、消费品制造和建筑领域等。
在航空航天领域，增材制造的应用可以减轻航空器结构的重量，提高燃料效率。
在医疗领域，增材制造可以用于制造个性化的医疗器械和人工器官，以及进行精确的手术模拟。
在消费品制造领域，增材制造使得个性化定制成为可能，提供了更多创新的设计和制造方式。
增材制造技术的原理
增材制造技术的原理增材制造技术是一种先进的制造技术，它是一种通过逐层堆叠并逐步创建复杂形状的物体的工艺方法。
它被广泛用于各种应用领域，例如航空航天、医疗、建筑、汽车和制造业。
本文将详细介绍增材制造技术的原理。
1. 概述增材制造技术是一种通过逐层堆叠并逐步创建复杂形状的物体的工艺方法。
它通常也被称为三维打印技术，因为它可以创建可以轻松实现呈现在计算机辅助设计软件中的复杂的三维形状。
通常情况下，增材制造技术使用计算机程序指导一台机器逐层制造出所需形状的物体。
2. 工艺流程增材制造技术的过程可以分为建模、切片和打印三个主要步骤。
建模是指使用计算机辅助设计软件（CAD）将所需的形状建模为数字模型。
数字模型可以是基于任何物理形状的，例如通过扫描已有的物体获得。
设计人员还可以使用CAD软件创建自定义形状。
在建模过程中，设计人员需要考虑一些关键因素，例如所需样品的尺寸、几何形状、特定的物理和机械要求等。
切片是将数字模型转换为机器可识别的切片模式的过程。
在切片过程中，数字模型被分成多个水平层面，每个层面都可以看作是一个二维图像。
这些图像被发送到控制机器的计算机上，并用于指导机器建造实体模型。
打印是最后一步，也是最关键的步骤。
在这一步中，机器将根据层次结构分层制造出所需的物体。
打印可以执行在多种材料上，例如聚合物、金属、陶瓷等。
3. 内部结构增材制造技术创建出的物体具有非常独特的内部结构。
它的内部结构彼此连接，呈现出类似于震荡器的结构。
这种结构提供了多个利益，例如提高强度、减轻重量和提供更好的吸音效果。
另一种内部结构是由大量细小细线所构成。
这些细线通常具有花纹样式，它们之间形成独特的支撑架构。
这样的内部结构具有很高的功效，但对于强度和耐用性等方面的要求较高。
4. 优点和缺点增材制造技术具有多种优点，但也有缺点。
1）生产速度快：与传统的制造方法相比，增材制造技术可以降低生产时间，因为它几乎消除了大部分制造周期中需要的工具和模具。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 增材制造的精度取决于材料增加的层厚和增材单元的尺寸和精 度控制。
未来将发展两个关键技术： 一是金属直接制造中控制激光光斑更细小，逐点扫描方式使增材 单元能达到微纳米级，提高制件精度； 二是光固化成形技术的平面投影技术，投影控制单元随着液晶技 术的发展，分辨率逐步提高，增材单元更小，可实现高精度和高 效率制造。
发展目标是实现增材层厚和增材单元尺寸减小10～100倍，从现有 的0.1mm级向0.01～0.001mm发展，制造精度达到微纳米级。
2．设备的再涂层技术
由于再涂层的工艺方法直接决定了零件在累加方向的精度和质量， 因此，增材制造的自动化涂层是材料累加的必要工序之一。
目前，分层厚度向0.01mm发展，而如何控制更小的层厚及其稳定 性是提高制件精度和降低表面粗糙度的关键。
3．高效制造技术
增材制造正在向大尺寸构件制造技术发展，需要高效、高质量的 制造技术支撑。如金属激光直接制造飞机上的钛合金框粱结构件， 框粱结构件长度可达6m，目前制作时间过长，如何实现多激光束 同步制造、提高制造效率、保证同步增材组织之间的一致性和制 造结合区域质量是发展的关键技术。
此外，为提高效率，增材制造与传统切削制造结合，发展增材制 造与材料去除制造的复合制造技术是提高制造效率的关键技术。
的大范畴技术群。
狭义: 指不同的能量源与CAD/CAM技术结合、分层累加
材料的技术体系。
2.原理与分类
实际上在我们的日常生产、生活中类似“增材”的例子 很多。
例如：机械加工的堆焊、建筑物（楼房、桥梁、水利大 坝等）施工中的混凝土浇筑、元宵制法滚汤圆、 生日蛋糕与巧克力造型等。
2.原理与分类 基本原理 首先将三维CAD模型模拟切成一系列二维的薄
增材制造技术 概述
一、概述
1. 基本概念
增材制造（即Additive Manufacturing，简称AM）： 一种与传统的材料“去除型”加工方法截然相反的，通过增 加材料、基于三维CAD模型数据，通常采用逐层制造方式， 直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制 造方法。
一、概述
“广义”和“狭义”之说 广义: 以材料累加为基本特征，以直统的刀具、夹具、模具及多道加工工序。 2. AM技术能够满足航空武器等装备研制的低成本、短周期需求。 3. AM技术有助于促进设计-生产过程从平面思维向立体思维的转变。 4. AM技术能够改造现有的技术形态，促进制造技术提升。 5. AM技术特别适合于传统方法无法加工的极端复杂几何结构。 6. AM技术非常适合于小批量复杂零件或个性化产品的快速制造。 7. AM技术特别适合各种设备备件的生产与制造。
例如：赫克（Hurco）公司已经开发出一种增材制造适配器，与赫 克控制软件相结合，可以把一台数控铣床变成3D打印机。用户可 以在同一台机器上完成打印、塑料原型到金属零部件成品的过程， 无需反复设置调校，也不用浪费昂贵的金属和原材料制作多个原 型，如下图所示。
数控铣床结合3D打印
4．复合制造技术
现阶段增材制造主要是制造单一材料的零件，如单一高分子材料 和单一金属材料，目前正在向单一陶瓷材料发展。随着零件性能 要求的提高，复合材料或梯度材料零件成为迫切需要发展的产品。
为实现大尺寸零件的高效制造，发展增材制造多加工单元的集成 技术。
如：对于大尺寸金属零件，采用多激光束(4～6个激光源)同步加 工，提高制造效率，成形效率提高10倍。对于大尺寸零件，研究 增材制造与切削制造结合的复合关键技术，发挥各工艺方法的其 优势，提高制造效率。
3．高效制造技术
增材制造与传统切削制造也可以相结合，提高制造的效率，发展 材料累加制造与材料去除制造复合制造技术方法也是发展的方向 和关键技术。
片状平面层。然后利用相关设备分别制造各薄 片层，与此同时将各薄片层逐层堆积，最终制 造出所需的三维零件，如图3-2所示。
增材制造基本原理
如果按照加工材料的类型和方式分类，又可以分为金属成形、 非金属成形、生物材料成形等，如图所示。
例如：激光增材制造：通过计算机控制，以高功率或高亮度激光为热源， 用激光熔化金属合金粉末或丝材，并跟随激光有规则地在金属材料 上游走，逐层堆积直接“生长”，直接制造出任意复杂形状的零件，
3．高效制造技术
为实现大尺寸零件的高效制造，发展增材制造多加工单元的集成 技术。
如：对于大尺寸金属零件，采用多激光束(4～6个激光源)同步加 工，提高制造效率，成形效率提高10倍。对于大尺寸零件，研究 增材制造与切削制造结合的复合关键技术，发挥各工艺方法的其 优势，提高制造效率。
3．高效制造技术
3.1.2 关键技术
增材制造技术的成熟度还远不能同传统的金属切削、铸造、锻造、焊 接、粉末冶金等制造技术相比，还有涉及到从科学基础、工程化应用 到产业化生产的质量，诸如激光成型专用合金体系、零件的组织与性 能控制、应力变形控制、缺陷的检测与控制、先进装备的研发等大量 研究工作。
1．材料单元的控制技术
应用案例
飞机钛合金大型关键构件的传统制造方法是锻造和机械加工。
其基本加工流程是先将模具加工出来后，再锻造出大型结构件的毛坯， 然后再继续加工各部位的细节，最后成形时几乎90％的材料都被切削、 浪费掉了。 例如：美国F22战斗机的钛合金整体框，面积5.53平方米，而传统3万 吨水压机模锻件只能达到0.8平方米，8万吨也只能能达到4.5平方米。 而8万吨水压机的投入就超过10个亿，整个工序下来，耗时费力，总 花费会高达几十亿元，光大型模具的加工就要用一年以上的时间。战 斗机钛合金整体框的水压机成形模具,如下图所示。
其实质就是CAD软件驱动下的激光三维熔覆过程，其典型过程如图:
图 金属零件激光增材制造典型过程
电弧增材制造：
采用电弧送丝增材制造方法进行每层环形件焊接， 即送丝装置送焊丝，焊枪熔化焊丝进行焊接，由内 至外的环形焊道间依次搭接形成一层环形件；然后 焊枪提高一个层厚，重复上述焊接方式再形成另一 层环形件，如此往复，最终由若干层环形件叠加形 成钛合金结构件。