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計(jì)算機(jī)增材制造技術(shù)，俗稱3D打印技術(shù)，是一種基于三維CAD模型數(shù)據(jù)，通過(guò)增加材料逐層制造的加工技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的材料切、削、磨等加工技術(shù)（被稱為減材制造），增材制造是一種“自下而上”的制造方法。

采用增材制造技術(shù)制作的鋁合金水泵轉(zhuǎn)子

增材制造設(shè)備與現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)緊密相關(guān)，它由零件的三維數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，設(shè)備接受三維數(shù)據(jù)之后，轉(zhuǎn)換為加工步驟，從而直接制造零件。同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，增材制造技術(shù)內(nèi)涵仍在不斷深化，類型也不斷擴(kuò)展。當(dāng)前增材制造技術(shù)主要有以下幾種實(shí)現(xiàn)途徑：?

1、光固化打印，這是采用紫外線在液態(tài)光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行掃描，每次生成一定厚度的薄層，從底部逐層生成物體。光固化打印的優(yōu)點(diǎn)是原材料的利用率高（接近100%），尺寸精度高，表面質(zhì)量?jī)?yōu)良，可用于制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型，并且打印設(shè)備尺寸、重量較小，缺點(diǎn)是原材料種類有限。

2、選擇性激光燒結(jié)打印，即采用高功率的激光，對(duì)粉末加熱使其燒結(jié)成型。選擇性激光燒結(jié)工藝的優(yōu)點(diǎn)是材料范圍廣，除可燒結(jié)塑料、尼龍。聚碳酸酯等非金屬材料，還可打印金屬材料，且打印時(shí)無(wú)需支撐，打印的零件機(jī)械性能好、強(qiáng)度高。缺點(diǎn)是粉末狀材料比較松散，打印精度較難控制，且打印設(shè)備價(jià)格昂貴。

3、熔融沉積打印是采用熱融噴頭，使塑性材料熔化后從噴頭內(nèi)擠壓而出，并沉積在指定位置固化成型。即類似于“擠牙膏”的過(guò)程。這種打印方式價(jià)格低廉、體積小、操作難度相對(duì)較小，適合于家用和辦公室打印，缺點(diǎn)是成型件表面有明顯的條紋，產(chǎn)品層間的結(jié)合強(qiáng)度低、反應(yīng)速度慢。

4、3D打印，這是采用類似噴墨打印機(jī)噴頭的工作方式，這種工藝與選擇性激光燒結(jié)十分類似，只是將激光燒結(jié)過(guò)程改為噴頭粘連，光柵掃描器改為粘接劑噴頭。3D打印的優(yōu)點(diǎn)是打印速度快、成本較低，缺點(diǎn)是打印出來(lái)的產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度不高。

增材制造技術(shù)實(shí)用化之后，迅速被運(yùn)用于多個(gè)領(lǐng)域。在軍事領(lǐng)域，增材制造技術(shù)首先在航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用，隨后開(kāi)始向海軍裝備制造領(lǐng)域推廣。目前，增材制造技術(shù)的使用方向主要有：

小型關(guān)鍵零件的制造，尤其是傳感器的制造，可利用電子束熔化處理合金后逐層燒結(jié)，以獲得傳感器基本結(jié)構(gòu)，兼顧性能和制造成本。

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光固化打印增材制造過(guò)程

增材制造技術(shù)還可用于復(fù)雜模具與設(shè)計(jì)模型的制造。采用三維噴墨打印技術(shù)，只需要設(shè)計(jì)出待打印樣品的三維CAD文件，使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制作完成時(shí)間從原來(lái)的25周縮短到10周。

用于軍事裝備的修復(fù)。這是當(dāng)前增材制造技術(shù)的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。增材制造技術(shù)可用于加工制造過(guò)程中誤加工損傷零件的快速修復(fù)，以及裝備服役過(guò)程中失效零部件的快速修復(fù)。零件的修復(fù)包括幾何性能和力學(xué)性能恢復(fù)，使用增材制造技術(shù)補(bǔ)完后，再經(jīng)少量的后續(xù)加工，即可使零件達(dá)到可使用的程度，實(shí)現(xiàn)零件的高效率低成本再制造。在航空領(lǐng)域，這種技術(shù)可以使作戰(zhàn)飛機(jī)和裝備可以在機(jī)場(chǎng)就地快速修復(fù)，在艦船領(lǐng)域，這種技術(shù)可以對(duì)艦艇巡航的裝備提供更多保障。

當(dāng)前，利用增材技術(shù)進(jìn)行裝備修復(fù)，還需要克服一系列技術(shù)難題，如激光/電弧/等離子直接沉積修復(fù)過(guò)程關(guān)鍵因素的檢測(cè)與閉環(huán)控制、直接修復(fù)金屬零件的尺寸精度和形狀精度控制、直接修復(fù)/選區(qū)修復(fù)專用材料合金體系設(shè)計(jì)等。

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