(完整版)智能制造-增材制造技术
未来智能制造中的增材制造技术
未来智能制造中的增材制造技术随着人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术的不断发展，制造业正处于从传统制造向智能制造的转型升级中。
而在智能制造的发展过程中，增材制造技术备受瞩目。
增材制造技术，即添加材料制造技术，是一种将材料层层累加成为三维物体的制造技术。
与传统制造技术相比，增材制造技术不需要模具等中间工具，大大降低了制造成本，同时还能够实现单件、多样化生产，生产效率和灵活性都具有很大的优势。
在未来智能制造中，增材制造技术将发挥越来越重要的作用。
下面从材料、设备、应用三个方面来探讨未来智能制造中的增材制造技术。
1. 材料增材制造技术离不开材料的支撑。
未来智能制造中，将会有更多的材料用于增材制造，这些材料不仅需要满足结构强度等基本要求，还需要考虑具有轻量、高温、耐磨、导电等多种性能。
例如，目前广泛应用的金属粉末材料，不仅需要数据化的生产过程，还需要满足高强度、高精度等多项技术指标。
未来，随着科技的发展，有可能出现一些新的材料用于增材制造。
例如，某些纳米材料在增材制造中能够具有优异的性能，还能够实现智能调控、自适应等功能，这将给制造带来全新的机会和挑战。
2. 设备未来智能制造中的增材制造设备将会更为智能化、自适应。
目前，一些增材制造设备已经具备了精度高、速度快等特点，但未来要实现更高的制造效率、质量和稳定性，就需要更智能的控制系统、更高效的传感器和监测设备等。
同时，未来的增材制造设备还需要考虑安全可靠等因素。
例如，在氮气等特殊环境下进行增材制造时，要注意除氧、防爆等安全措施，这将对制造的全过程产生重要影响，并进一步促使增材制造设备向智能化方向发展。
3. 应用未来智能制造中，增材制造技术将会应用于更广泛的领域。
例如，在医疗、航天、汽车、船舶等领域，增材制造已经实现了一些质的飞跃，甚至逐步走向了量产化。
未来，随着技术的进一步成熟，增材制造还将扩大到更多的领域，例如建筑、电子、环保等领域。
不仅如此，未来的增材制造还将与人工智能、大数据等新一代信息技术相结合，实现真正意义上的智能制造。
智能制造中的增材制造技术发展与应用
智能制造中的增材制造技术发展与应用随着科技的进步和制造业的发展，智能制造成为了当前和未来的发展趋势。
而在智能制造中，增材制造技术作为一项重要的技术手段，已经得到了广泛的应用和推广。
本文将就增材制造技术的发展与应用进行探讨，旨在给读者提供对该领域更深入的了解。
一、什么是增材制造技术增材制造技术，也被称为三维打印技术，是一种在数字模型的指导下，通过逐层堆叠材料来制造物体的方法。
与传统的减材制造技术相比，增材制造技术具有很多优势。
首先，它可以实现高度个性化的制造，满足不同需求的定制化生产。
其次，增材制造技术能够节约材料和能源，减少废料的产生。
此外，由于增材制造是一种数字化的生产方式，可以实现无人化操作，降低劳动力成本。
二、增材制造技术的发展历程1. 早期的增材制造技术早期的增材制造技术起源于20世纪80年代，当初主要应用于快速原型制造。
在这个阶段，增材制造技术主要使用的是激光烧结、光聚合和喷墨等方法。
这些方法能够有效地将材料层层堆叠，并进行精确的打印。
2. 进一步的发展随着行业的发展，增材制造技术逐渐应用于更多的领域。
例如航空航天、医疗器械、汽车制造等。
在这个阶段，增材制造技术的材料种类和打印工艺也得到了不断的创新和完善。
例如，增材制造技术现在可以打印金属、陶瓷、塑料等多种材料，可以实现更加精细的打印效果。
3. 发展的未来未来，增材制造技术将继续得到改进和创新。
随着材料学、光学、机械等多学科的交叉发展，将会有更多的新材料和新技术应用于增材制造中。
此外，随着人工智能和大数据等技术的应用，增材制造技术将呈现出更高的智能化和自动化水平。
三、增材制造技术的应用领域1. 航空航天领域航空航天是增材制造的重要应用领域之一。
通过增材制造技术，可以制造出更轻、更强、更复杂的零部件，提高航空发动机和飞机的性能。
此外，增材制造还可以实现航天器的快速原型制造，节约时间和成本。
2. 医疗器械领域在医疗器械领域，增材制造技术已经取得了令人瞩目的成果。
智能制造增材制造技术应用
智能制造增材制造技术应用在当今日新月异的科技时代，智能制造成为了越来越流行的话题。
而在智能制造中，增材制造技术又是一个备受关注的领域。
增材制造技术是一种利用计算机控制将原材料通过逐层堆叠方式形成三维实物的制造方法，具有高效、灵活、低成本等优势，已经广泛应用于航空、汽车、医疗等领域。
本文将着重介绍智能制造中增材制造技术的应用。
一、增材制造技术的发展增材制造技术的发展可以追溯到20世纪70年代。
最初的增材制造技术采用的是激光烧结和喷粉烧结等方式，主要用于快速制造样品和原型。
随着技术的不断发展，增材制造技术被应用于更广泛的领域，如航空航天、医疗保健、汽车制造等。
同时，新的增材制造技术也被不断研发出来，如光固化3D打印、激光熔化3D打印等。
二、智能制造中增材制造技术的应用2.1 航空航天航空航天是增材制造技术的主要应用领域。
增材制造技术可用于制造各种复杂的结构件和部件，如涡轮叶片、燃烧室零件、发动机部件等。
传统的制造方法往往需要将多个零件进行组装，而增材制造技术可以将多个零件合二为一，减少了装配的时间和成本。
同时，增材制造技术所制造的部件具有优异的机械性能和稳定性能，可以直接用于航空航天领域。
2.2 汽车制造汽车制造也是增材制造技术的应用领域之一。
增材制造技术可以用于制造车身零部件、发动机部件、轻量化零部件等。
使用增材制造技术可以更加灵活地设计零件的形状和结构，以优化汽车的性能和功能。
另外，增材制造技术可以制造各种材料的零件，如金属、陶瓷、高分子材料等，更加适应汽车制造的多样化需求。
2.3 医疗保健医疗保健也是增材制造技术的应用领域之一。
增材制造技术可以用于制造人体各种结构的部件和器官，如假肢、人工关节、颅内植入物、牙齿等。
使用增材制造技术可以更加精确地匹配人体的形状和大小，提高治疗效果和患者的舒适度。
同时，增材制造技术可以制造各种材料的部件和器官，如钛合金、硅橡胶、医用聚合物等，更加适应医疗保健的多样化需求。
智能制造增材制造技术
智能制造增材制造技术在当今科技飞速发展的时代，智能制造已经成为制造业的重要发展方向，而增材制造技术作为智能制造的关键组成部分，正以其独特的优势改变着传统制造的模式和格局。
增材制造技术，又被称为 3D 打印技术，是一种基于数字模型，通过逐层添加材料来构建物体的制造方法。
与传统的减材制造（如切削、磨削等）和等材制造（如铸造、锻造等）相比，增材制造具有许多显著的优势。
首先，增材制造能够实现高度复杂的几何形状制造。
传统制造方法在处理复杂形状时往往受到工艺的限制，需要通过多个零部件的组装来实现最终产品。
而增材制造可以直接将复杂的设计一体成型，大大减少了零部件的数量和组装工序，提高了产品的整体性能和可靠性。
其次，增材制造具有高度的定制化能力。
它可以根据客户的个性化需求，快速调整数字模型，制造出独一无二的产品。
这种定制化的特点在医疗、航空航天等领域具有极大的应用价值。
例如，在医疗领域，可以为患者定制个性化的假肢、牙科修复体等；在航空航天领域，可以根据飞行器的特定结构和性能要求，制造出轻量化、高强度的零部件。
再者，增材制造能够有效减少材料浪费。
由于是逐层添加材料，相较于传统制造中需要去除大量多余材料的方式，增材制造在材料利用率上有了显著的提高。
这不仅降低了成本，还对资源的节约和环境的保护具有重要意义。
增材制造技术的应用领域十分广泛。
在航空航天领域，它被用于制造轻量化、高强度的结构件，如飞机的机翼、发动机叶片等。
这些零部件不仅能够减轻飞行器的重量，提高燃油效率，还能增强飞行器的性能和可靠性。
在医疗领域，增材制造为患者提供了个性化的医疗解决方案。
例如，通过 3D 打印技术制造出的人工关节、骨骼支架等，能够更好地适配患者的身体结构，提高治疗效果和患者的生活质量。
在汽车制造领域，增材制造可以用于制造复杂的汽车零部件，如发动机缸体、涡轮增压器等，提高汽车的性能和燃油经济性。
此外，在艺术设计、建筑、电子等领域，增材制造也都有着独特的应用。
智能化制造与增材制造技术的应用与前景
智能化制造与增材制造技术的应用与前景随着科技进步和智能化制造技术的应用，越来越多的人们开始注重生产效率的提升和成本的下降。
在这样的需求下，智能化制造和增材制造技术作为当前最前沿的制造技术，成为了研究和发展的重点。
本文将从现状出发，探讨智能化制造与增材制造技术的应用和前景。
一、智能化制造技术智能化制造技术是一种利用先进的信息技术来实现生产过程自动化，以提高产品质量、减少资源浪费、降低能耗等目的的制造技术。
智能化制造技术包括数字化设计、数字化制造、数字化管理等多个方面，涉及到各个环节，从设计、加工、装配到维修和服务等都会产生影响。
目前，智能化制造技术已经在汽车、航空航天、工程机械等领域大规模应用。
借助智能化制造技术，生产效率提高50%以上，产品质量有了很大的提升，生产周期和成本都得到了大幅优化。
同时，智能化制造技术也在新型工业化和智能制造的发展中扮演着重要角色。
二、增材制造技术增材制造技术是一种把数字模型转换成物理实体的技术，也是一种利用点、线、面的物理加工方式来完成3D零件的制造技术。
常见的增材制造技术包括光固化、熔融沉积、电子束熔化等。
增材制造技术的优点在于，制造过程中不需要进行复杂的加工工序和模具制造，减少了制造成本，同时也缩短了生产周期。
此外，增材制造技术可以实现零件内部和表面的复杂结构，提高了零件的使用性能和精度。
三、智能化制造技术与增材制造技术的结合智能化制造技术的应用，可以为增材制造技术提供更加完备的制造环境。
智能化制造技术中的数字化拓扑优化、智能编程和人工智能等技术，可以在增材制造过程中实现更高效的设计和制造，并将零件制造周期进一步缩短，使得制造出来的零件更具优越的性能和精度。
同时，增材制造技术的应用也可以帮助智能化制造技术更加快速地实现数字化制造和生产自动化。
增材制造技术的应用可以克服繁琐的制造流程，减少加工误差，同时也为追求生产效率和自动化提供了新的思路，为数字化和智能化制造的实现提供了新的发展机遇。
智能制造下的增材制造技术
智能制造下的增材制造技术增材制造技术（Additive Manufacturing）是一种革命性的制造方式，它通过逐层堆叠材料，将数字模型转化为三维实物。
随着智能制造的快速发展，增材制造技术也得到了全面提升和广泛应用。
本文将结合智能制造的概念，探讨智能制造下的增材制造技术。
一、智能制造简介智能制造是指利用先进的信息技术和智能化的生产装备，实现制造流程和制造服务的自动化和智能化，从而提高生产效率和质量，降低制造成本，增强制造业的核心竞争力。
智能制造由工业互联网、大数据、云计算、人工智能等技术构成，它涵盖了整个制造过程，从产品设计到生产制造，再到售后服务，通过互联网将制造资源、信息、服务等有机连接在一起，形成一整个智能制造生态系统。
二、增材制造技术的发展历程增材制造技术起源于20世纪80年代，最初只能用于快速制作出样件。
随着材料和工艺的不断改进，增材制造技术在制造适量数量的零件方面得到了广泛应用。
随着智能制造的发展，增材制造技术开始进化为更加自动化和智能化的制造方式，这就是智能制造下的增材制造技术。
三、智能制造下的增材制造技术的特点1. 大数据驱动智能制造下的增材制造技术是数据驱动的制造方式。
通过从生产过程中收集大量数据，包括机器状态、材料性能、工艺参数等等，然后使用大数据分析的方法，实现对制造过程的实时监控和管理。
这种制造方式可以实现无人参与的生产过程，提高制造的效率和准确性。
2. 个性化生产在智能制造下的增材制造技术中，数字模型可以被直接转化为实物，无需制造任何模具和工装。
因此，它可以实现高度定制化的生产，生产单个的零件或小批次的产品。
这种制造方式可以大大降低开销和风险，满足个性化需求。
3. 绿色制造智能制造下的增材制造技术也是绿色制造的一种，因为它可以最大程度地减少废料、污染和能量消耗。
这种制造方式还可以使用可重复利用的废料，进行循环利用，从而降低生产成本。
这种制造方式符合可持续发展的要求。
四、智能制造下的增材制造技术的应用智能制造下的增材制造技术已经在各个领域发挥了重要作用。
智能制造的九大技术
智能制造的九大技术在当今科技飞速发展的时代，智能制造已经成为制造业转型升级的重要方向。
智能制造融合了先进的信息技术、自动化技术和制造工艺，旨在提高生产效率、产品质量、降低成本，并实现生产过程的智能化和个性化。
以下将为您详细介绍智能制造的九大技术。
一、工业机器人技术工业机器人是智能制造中不可或缺的一部分。
它们能够在各种恶劣环境下精确、高效地完成重复、繁重和危险的工作。
从简单的搬运、装配到复杂的焊接、涂装，工业机器人的应用范围越来越广泛。
通过编程和传感器技术，工业机器人能够实现高度的自动化和智能化操作，大大提高了生产效率和产品质量。
例如，在汽车制造工厂中，工业机器人可以完成车身焊接、喷漆等工序，不仅提高了生产速度，还保证了焊接和喷漆的质量一致性。
而且，随着人工智能和机器学习技术的发展，工业机器人正变得越来越智能，能够自主学习和适应不同的生产任务和环境变化。
二、增材制造技术（3D 打印）增材制造技术，也就是常说的 3D 打印，是一种通过逐层堆积材料来制造三维物体的创新技术。
与传统的减材制造方法不同，3D 打印能够实现复杂形状的快速制造，减少了材料浪费和加工时间。
在航空航天领域，3D 打印可以制造出轻量化、高强度的零部件，如发动机叶片和机身结构件。
在医疗领域，3D 打印能够根据患者的具体情况定制个性化的医疗器械，如假肢、牙齿矫正器等。
此外，3D 打印还在模具制造、艺术设计等领域发挥着重要作用。
三、传感器与物联网技术传感器是获取生产过程中各种数据的关键设备，如温度、压力、湿度、位置等。
通过将大量的传感器部署在生产线上，可以实时监测生产设备的运行状态和产品质量参数。
物联网技术则将这些传感器连接起来，形成一个互联互通的网络，实现数据的实时传输和共享。
这样，管理人员可以随时随地获取生产现场的信息，及时发现问题并采取措施。
同时，基于物联网收集的数据，还可以进行大数据分析和预测性维护，提前预防设备故障，降低维修成本和生产停机时间。
智能制造中的增材制造技术研究
智能制造中的增材制造技术研究在当今制造业快速发展的时代，智能制造已经成为了引领行业进步的关键力量。
其中，增材制造技术作为一项具有创新性和变革性的工艺，正逐渐展现出其在制造业中的巨大潜力。
增材制造技术，通俗来讲，就是通过逐层添加材料的方式来制造物体，与传统的减材制造（如切削、磨削等）方法截然不同。
这种独特的制造方式为制造业带来了许多新的机遇和挑战。
增材制造技术的工作原理相对简单，但实现过程却充满了科技的魅力。
它首先需要通过计算机辅助设计（CAD）软件创建一个三维模型，然后将这个模型切片成许多薄的横截面。
接下来，增材制造设备根据这些横截面的信息，逐层地沉积或固化材料，最终构建出完整的三维物体。
在材料方面，增材制造技术可以使用多种类型的材料，包括金属、塑料、陶瓷甚至生物材料等。
不同的材料具有不同的特性和应用场景。
例如，金属材料如钛合金、不锈钢等常用于航空航天、汽车等领域的高性能零部件制造；塑料材料则广泛应用于原型制作、消费品等领域；陶瓷材料则适用于制造耐高温、耐腐蚀的零部件。
增材制造技术的优势是显而易见的。
首先，它能够实现复杂形状的制造。
传统制造方法在面对复杂形状的零部件时，往往需要多个步骤和复杂的工艺，而增材制造技术可以直接将复杂的设计转化为实体，大大简化了制造流程。
其次，增材制造技术可以实现个性化定制。
无论是医疗领域中的个性化假肢、牙科修复体，还是消费品领域中的个性化饰品、家具，增材制造技术都能够满足不同用户的独特需求。
此外，增材制造技术还能够减少材料浪费。
由于是逐层添加材料，相较于传统制造方法中大量的切削和废料产生，增材制造能够更有效地利用原材料。
然而，增材制造技术也并非完美无缺。
目前，它在生产效率方面仍然存在一定的局限性。
与大规模的传统制造方法相比，增材制造的速度相对较慢，尤其是在制造大型零部件时。
此外，增材制造技术所使用的材料和设备成本相对较高，这在一定程度上限制了其在一些领域的广泛应用。
同时，增材制造产品的质量控制也是一个需要解决的问题。
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方法制造实体零件的技术，相对于传统的减材制造（切削加工） 技术，它是一种材料累积的制造方法。融合了计算机辅助设计、 材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控 系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤 压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物 品的制造技术。
一、起源及原理
原理：其工艺流程一般可分为三维建模、数据分割、打印、后
处理四步。三维建模是3D打印的基础，即在打印之前需在三维软件 中对所制作产品进行建模，因此3D打印需计算机辅助设计(CAD)技术 的参与； 在三维建模完成后，打印机将三维数据分割为二维数据； 通过打印设备逐层进行打印； 打印好的三维产品要经过后处理才能 出厂或使用，后处理工艺一般包括剥离、固化、修整、上色等。
四、国外发展现状
1、德国EOS公司 该公司开发的选区激光烧结（SLS）增材制造装备可成形传
统工艺（注塑、挤塑）难加工的耐高温塑料。利用基于粉材的 激光烧结工艺可成形复杂高精度零部件，力学性能较尼龙 等塑料高出1倍（拉伸强度达95MPa，杨氏模量达4400MPa）
SLS增材制造出的复杂结构件
四、国外发展现状
智能制造
-增材制造技术
目录
1
起源及原理
2
主要方法及优势
3
国内发展现状
4
国外发展现状
5
应用与展望
一、起源及原理
起源：增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗称3D打
印（3D printing），该技术诞生于上世纪80年代的美国，又称 “添加制造”技术，是一种快速成型技术，迄今已有30多年的发 展历史。
四、国外发展现状
➢2012年3月，美国白宫宣布振兴美国制造的新举措， 将投资10亿美金帮助美国制造体系的改革，鼓励优 先发展增材制造为代表的数字化制造技术；在全国 范围筹建多个研究所与企业联盟。 ➢英国政府自2011年开始持续增大对增材制造技术的 研发经费，目前已在多个大学建立了增材制造研究 中心。 ➢德国建立了直接制造研究中心，主要研究和推动增 材制造技术在航空航天领域中结构轻量化方面的应 用。 ➢日本一直重视增材制造技术，研制和应用水平走在 了亚洲前列。
2、德国Frauhofer 研究所 2002 年该研究所在激光选区熔化技术方面取得巨大成功，
可一次性地直接制造出完全致密性的零件。利用高亮度激光直 接熔化金属粉末材料，无需粘结剂，由 3D 模型直接成形出与 锻件性能相当的任意复杂结构零件，其零件仅需表面光整即可 使用。
塑料
光固 树脂、骨骼、 化 芯片
国家认可 国家技术发 明奖一等奖 国家技术发 明奖二等奖 C919应用
院士
国内增材制造主要研究机构
三、国内发展现状
1、北航王华明团队 该团队从事高性能金属材料快速凝固激光制备与大型金属构
件激光直接制造技术等方面的研究，以激光为热源，以钛合金粉 末为填充材料，增材制造出航空结构件，其成果在C919上取得了 良好的应用。
基本材料
热塑性塑料、金属粉末、陶瓷 粉末
几乎任何合金
热塑性塑料, 共晶系统 金属、可 食用材料
光硬化树脂（photopolymer）
液态树脂 聚乳酸（PLA）、ABS树脂 金属线、塑料线
纸、金属膜、塑料薄膜
钛合金 Thermoplastic powder
二、主要方法及优势
1.制造复杂物品。（目前已显现） 2.产品多样化不增加成本。 3.生产周期短。（最大的优点） 4.无需采用模具。 5.不占空间、便携制造。（战场、灾区） 6.节省材料 。
SLS
Cast
增材制造大型复杂发动机零部件，不需要模具，避 免组装可一次成型复杂部件，大大提高了工作效率。
三、国内发展现状
➢2013年4月中国科技部最近公布了《国家高技术研究发展计划（863计 划）》作为未来最重要的技术之一，3D打印首次入选。 ➢2015年2月11日，工业和信息化部、发展改革委、财政研究制定了 《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》 ➢2015年5月18日，国务院正式发布了《中国制造2025规划》，作为中 国版的“工业4.0计划”，规划中多次提到了对增材制造等前沿技术和 装备的研发。
技术原理示意图及成形部件
三、国内发展现状
2、华科史玉升团队 华中科技大学史玉升教授的研究团队开发的1.2米×1.2米的"立
体打印机"，是目前世界上最大成形空间的快速制造装备。 3、西工大黄卫东团队
该团队采用激光增材制造技术成形出C919 中央翼缘条，长 度超过3米，成形出飞机主承力梁长度5米，为C919首飞做出了 突出贡献。
国务院总理李克强主持国务院3D打印专题讲座
三、国内发展现状
编 号
单位
1 北航
2
华中 科大
3
西北 工大4 清华 Nhomakorabea5
西安 交大
代表 人物 王华明
史玉升
黄卫东 颜永年 卢秉恒
专业 铸造 材料 材料
铸造 机械 机械
工艺
产品
激光 熔融
航空部件
激光 烧结
航空部件、汽 车部件、骨骼、 牙齿
激光 熔融
航空部件
容积 成型
增材制造C919结构件
三、国内发展现状
4、华科张海鸥团队 华中科技大学张海鸥教授的研究团队主要研究电弧增材制造，
以焊枪和基板之间产生的电弧为热源，在高纯氩气的保护下融化 不断送进的金属丝材进行增材制造，并在堆积过程中用微型辊进 行热机械加工，这样可以成形出性能优越的大型结构件。
成形原理及成形的大型构件
采用增材制造生产的汽车、鞋子
二、主要方法及优势
主要方法
选择性激光烧结（selective laser sintering，SLS）
直接金属激光烧结（Direct metal laser sintering，DMLS）
熔融沉积成型（fused deposition modeling，FDM）
立体平版印刷（stereolithography，SLA） 数字光处理（DLP） 熔丝制造（Fused Filament Fabrication，FFF） 融化压模（Melted and Extrusion Modeling，MEM） 分层实体制造（laminated object manufacturing，LOM） 电子束熔化成型（Electron beam melting，EBM） 选择性热烧结（Selective heat sintering，SHS）