增材製造 Additive Manufacturing

增材製造 Additive Manufacturing : 增材製造(Additive Manufacturing AM), 俗稱3D 列印. 採用材料逐漸累加的方法製造實體零件的技術,相對於傳統的材料去除-切削加工技術,是一種”自下而上”的製造方法。近二十年來,AM技術取得了快速的發展,”快速原型製造(Rapid Prototyping)”、”三維列印(3D Printing )”、”實體自由製造(Solid Free-form Fabrication) “之類各異的叫法分別從不同側面表達了這一技術的特點。

增材製造(3D列印) 關鍵技術:

一是材料單元的控制技術。即如何控制材料單元在堆積過程中的物理與化學變化是一個難點,例如金屬直接成型中,雷射熔化的微小熔池的尺寸和外界氣氛控制直接影響製造精度和製件性能。

二是設備的再塗層技術。增材製造的自動化塗層是材料累加的必要工序,再塗層的工藝方法直接決定了零件在累加方向的精度和質量。分層厚度向0.01mm發展,控制更小的層厚及其穩定性是提高製件精度和降低表面粗糙度的關鍵。

三是高效製造技術。增材製造在向大尺寸構件製造技術發展,例如金屬雷射直接製造飛機上的鈦合金框睴結構件,框睴結構件長度可達6m,製作時間過長,如何實現多雷射束同步製造,提高製造效率,保證同步增材組織之間的一致性和製造結合區域質量是發展的難點。此外,為提高效率,增材製造與傳統切削製造結合,發展材料累加製造與材料去除製造複合製造技術方法也是發展的方向和關鍵技術。

技術優勢: AM技術不需要傳統的刀具和夾具以及多道加工工序,在一台設備上可快速精密地製造出任意複雜形狀的零件,從而實現了零件”自由製造”,解決了許多複雜結構零件的成形,並大大減少了加工工序,縮短了加工周期。而且產品結構越複雜,其製造速度的作用就越顯著。

增材製造(3D 列印) 目前發展趨勢: AM已成為先進製造技術的一個重要的發展方向,其發展趨勢有三:(1)複雜零件的精密鑄造技術套用;(2)金屬零件直接製造方向發展,製造大尺寸航空零部件;(3)向組織與結構一體化製造發展。未來需要解決的關鍵技術包括精度控制技術、大尺寸構件高效製造技術、複合材料零件製造技術。AM技術的發展將有力地提高航空製造的創新能力.

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