为什么要发展增材制造？(下).pdfVIP

透 视 INSIGHT 为什么要发展增材制造？（下） ■ 文/于  灏    黄  瑶1 2    1.北京新材料发展中心    2.北京石油机械厂 （接上期第31页） 为7大类，分别为粉末床熔合、定向能 产。直接零部件制造则是增材制造发 三、增材制造发展现状 量沉积、材料喷射、粘结剂喷射、材料 展最快的一个领域，由于可以直接用 1.技术工艺现状 挤出、容器内光聚合和片层压。在此 于生产最终产品，该领域在增材制造 自增材制造技术诞生以来，已经 基础上，英国增材制造特别兴趣小组 应用市场中所占的比重已经上升到第 有十几种新工艺和新系统及设备先 （AM SIG）又对7大工艺进行细化，整 1位。增材制造还越来越多的用于零部 后面世。根据2012年1月美国材料与 理出10余种分支工艺。表1总结了增 件的维护和修理，特别是当所用零件 试验协会（ASTM）增材制造技术委员 材制造各工艺的整体情况，包括各工 非常昂贵的时候。这种技术可以用来 会F42颁布的标准——“增材制造技 艺的基本描述、面向的市场、所采用 修复只有小部分损坏的大部件，由于 术标准用语(ASTM F2792-12)”，这 的材料体系、包含的分支工艺和相关 其修复所产生的残余应力很小，非常 种工艺被简洁地定义为 ：“基于3-D 的代表企业及院校。从市场的角度来 适用于对热变形高度敏感的部件。对 模型数据，通常采用与减式制造技术 说，增材制造可用于样品原型制造、模 于不同的增材制造工艺，其适用的市 相反的逐层叠加的方式，结合材料来 具制造、直接零部件制造、零部件维护 场也有所区别。其中，大部分工艺普遍 生产物品的过程”（The process of 及修理等领域。样品原型制造是增材 应用于模型制造，而对于直接零部件 joining materials to make objects 制造最早进入的市场，被用于评估和 制造、零部件维护及修理来说，需选用 from 3-D model data, usually 优化模型的尺寸、结构和功能等方面 所对应的专用技术工艺。 layer upon layer,as opposed 设计，使产品达到最佳性能。对于模具 2.应用现状 to subtractive manufacturing 制造来说，熔模铸造和砂型铸件已开 由于增材制造的一些独特优势， technologies），见图6。 始通过增材制造进行生产，这种技术 这项技术近年来已在航空航天、医疗、 按照其工艺特点，增材制造可分 还可以用于硅胶模具和氨酯铸件等生 文化创意、消费电子产品、军工等众多 图6 增材制造过程示意图 22 Advanced Materials Industry INSIGHT 透 视 领域实现应用。表2根据7大技术工艺 等。比如，定向能量沉积工艺可生产高 在诸多领域中，航空航天、生物 及所用材料体系，对国际上已经出现 性能的金属部件，在高端工程领域的应 医疗和创意产业领域的增材制造技 的相关应用进行了详细分析。从表