什么是增材制造：类型、技术、工艺

随着技术的进步，我们的工作方式也随之改变。我们开发新方法和技术来执行各种任务。制造业也是如此，增材制造如今已变得更加突出。

增材制造最早是在 1980 世纪 XNUMX 年代发展起来的，但后来变得更加先进，也更容易实施。让我们仔细看看增材制造是什么，以及它的价值有多大。

什么是增材制造？

许多人的第一个问题可能是“什么是增材制造？”

本质上，增材制造意味着通过每次添加一层直至完成来创建产品或物体。

这与减材制造相反，减材制造涉及对大量原材料进行切碎或切割，直到达到所需目的。

如上所述，增材制造最早是在 1980 世纪 XNUMX 年代开始使用的。当时，它更多地用于制造 产品原型 很快。然而，这些原型远不能发挥作用。它们只是为了展示产品的比例版本是什么样子。发明用于制造这些原型的特定机器是第一台 3-D 打印机。

从那时起，增材制造技术不断改进，现在已成为波音和通用电气等大公司使用的有效方法。此外， 3-D 打印机已经变得更加先进并且几乎任何人都可以使用。

增材制造的类型

虽然看起来 3-D 打印也是如此，但事实并非如此。事实上，增材制造有七种不同的类型。

片材层压

片材层压 也称为层压物体制造 (LOM)。这种增材制造工艺涉及将材料片连接在一起以产生 3-D 目的。

片材压合首先要铺放一张纸等材料，然后在上面滚涂粘合剂。之后，将另一张纸放在另一张纸上，将它们粘合在一起。

图片来源： 拉夫堡大学网站

一旦达到所需的高度或密度的纸张，用刀或 电脑引导 激光用于切除多余的材料。还有一种称为超声波增材制造的薄片层压技术，它使用超声波焊接将各层粘合在一起。

材料挤压

材料挤压 是最常见的增材制造类型之一。这种类型涉及通过喷嘴推动热塑性材料以沉积每一层。它通常是许多 3-D 打印机。具体来说，熔融长丝制造 (FFF) 是最常用的工艺。

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FFF 的工作原理是将材料推过加热头，加热头会根据 3D CAD 数据放置一层。这一层位于构建平台上，然后平台会降低一层，以便喷嘴将下一层放置在其上。每一层都会与另一层融合，然后冷却以将它们粘合在一起。所用材料可能因所用打印机的类型而异。然而，最常见的材料是热塑性塑料。

材料喷射

材料喷射 其特点是打印头位于平台上方，以液滴的形式分配材料。

图片来源： 拉夫堡大学网站

但是，它不像材料挤出那样用喷嘴加热材料。相反，它分配液态树脂，然后使用紫外线固化。放置一层后，紫外线移动到平台上以固化该层。然后平台向下移动并再次开始该过程。

活页夹喷射

粘合剂喷射，也称为 电源断电 打印可以使用多种不同的材料，包括复合材料、陶瓷、塑料和沙子。

图片来源： 拉夫堡大学网站

该过程使用 粉末状 使用滚筒将增材制造材料沉积到构建平台上。然后，打印头将液体粘合剂沉积到材料上，将各层粘合在一起。

粉床融合

粉末床熔合 与粘合剂喷射类似，它使用一层 粉末状 材料。不同之处在于，在使用滚筒或刀片放置下一层之前，电子束或激光会熔化粉末。

图片来源： 拉夫堡大学网站

粉末床熔合技术有多种变体，但它们都使用 预热 真空室中装有惰性气体。这种方法确实比其他方法耗时更长，但它在包括航空业在内的多个已知行业中得到使用。

还原光聚合

光聚合反应 也通常称为立体光刻。该方法使用一桶液态光聚合物树脂和紫外线光源来固化它。使用激光在树脂中形成形状，然后通过紫外线固化。然后构建平台将降低以开始下一层。

图片来源： 拉夫堡大学网站

桶式光聚合可以实现非常精细的项目，但它们通常不像其他一些增材制造方法那样结构化。然而，这通常可以通过支撑结构来弥补。虽然这是较快的增材制造方法之一，但它带来了相当多的 清理 和处理时间。

定向能量沉积

定向能量沉积 （DED）是增材制造方法中较为复杂的一种。它使用电子束或激光熔化材料，然后将其沉积在所需位置。DED 通常用于零件的维修或添加。DED 中最常用的材料是金属粉末或金属丝，但其他材料包括陶瓷和聚合物。DED 具有高度的控制性和准确性。

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上述增材制造示例只是当前的技术。目前已有其他方法正在开发中，预计未来我们还会看到更好的方法出现。

增材制造认证

增材制造市场规模已经非常庞大，预计还会继续增长。事实上，增材制造行业一直在以惊人的速度扩张，预计市场规模将达到 到 74 年将达到 2030 亿美元。这导致众多增材制造公司寻找具有该行业技能和知识的员工。

幸运的是，现在有增材制造认证计划可以帮助那些有兴趣的人进入该行业。例如， 中小企业优惠 一项增材制造计划，允许个人获得基础或技术员级别的认证。

最终，增材制造为各行各业提供了一种更简单、更方便的方式来生产他们所需的产品、零件等。随着行业的快速扩张，现在是个人获得认证加入公司或创办自己的公司的最佳时机。

我们希望以上内容能帮助您了解增材制造领域。这已经是一个令人兴奋的行业，随着技术的进步，它只会继续变得更好。更棒的是，增材制造的广泛可用性 3-D 市场上的打印机使其成为一个容易入门的领域，即使需要一些时间来学习流程。

我们祝愿您在增材制造领域一切顺利！

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常见问题

什么是增材制造？

增材制造涉及创建 3-D 通过一次添加一层来创建对象，直到完成为止。

增材制造有多少种类型？

增材制造有七种类型，其中包括：

1. 片材层压
2. 材料挤压
3. 材料喷射
4. 活页夹喷射
5. 动力床融合
6. 还原聚合
7. 定向能量沉积

对于初学者来说最好的增材制造方法是什么？

桥梁 3-D 一般市场上的打印机采用材料挤压，这是一个很好的起点。

我可以开始增材制造业务吗？

当然！很多优秀的 3-D 市场上的打印机可用于制造各种类型的产品和物体。这意味着您可以随时开始自己的增材制造业务，即使您需要从小处着手。

您能获得增材制造认证吗？

是的！有许多课程和计划可供个人学习增材制造方面的知识和技能。SME 提供认证计划，让您可以学习基础或 技术员级别 根据您对该领域的兴趣来确定认证。

这可能是参与该行业的绝佳方式。需要注意的是，SME 并不是唯一的认证计划，所以不要害怕寻找你喜欢的计划。甚至有几所大学也开始提供增材制造计划。

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