????? 增材制造技術是指基于離散-堆積原理,由零件三維數(shù)據(jù)驅動直接制造零件的科學技術體系。基于不同的分類原則和理解方式,增材制造技術還有快速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多種稱謂,其內(nèi)涵仍在不斷深化,外延也不斷擴展,這里所說的“增材制造”與“快速成形”、“快速制造”意義相同。
?????? 工業(yè)化的LSF-V大型激光立體成形裝備所謂數(shù)字化增材制造技術就是一種三維實體快速自由成形制造新技術,它綜合了計算機的圖形處理、數(shù)字化信息和控制、激光技術、機電技術和材料技術等多項高技術的優(yōu)勢,學者們對其有多種描述。西北工業(yè)大學凝固技術國家重點實驗室的黃衛(wèi)東教授稱這種新技術為“數(shù)字化增材制造”,中國機械工程學會宋天虎秘書長稱其為“增量化制造”,其實它就是不久前引起社會廣泛關注的“三維打印”技術的一種。西方媒體把這種實體自由成形制造技術譽為將帶來“第三次工業(yè)革命”的新技術。
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,激光熔化的微小熔池的尺寸和外界氣氛控制直接影響制造精度和制件性能。
?????? 二是設備的再涂層技術。增材制造的自動化涂層是材料累加的必要工序,再涂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(fā)展,控制更小的層厚及其穩(wěn)定性是提高制件精度和降低表面粗糙度的關鍵。
?????? 三是高效制造技術。增材制造在向大尺寸構件制造技術發(fā)展,例如金屬激光直接制造飛機上的鈦合金框睴結構件,框睴結構件長度可達6m,制作時間過長,如何實現(xiàn)多激光束同步制造,提高制造效率,保證同步增材組織之間的一致性和制造結合區(qū)域質量是發(fā)展的難點。
?????? 此外,為提高效率,增材制造與傳統(tǒng)切削制造結合,發(fā)展材料累加制造與材料去除制造復合制造技術方法也是發(fā)展的方向和關鍵技術。
技術優(yōu)勢
?????? AM技術不需要傳統(tǒng)的刀具和夾具以及多道加工工序,在一臺設備上可快速精密地制造出任意復雜形狀的零件,從而實現(xiàn)了零件“自由制造”,解決了許多復雜結構零件的成形,并大大減少了加工工序,縮短了加工周期。而且產(chǎn)品結構越復雜,其制造速度的作用就越顯著。

????? 專家建議,國家相關政府部門牽頭組織成立行業(yè)協(xié)會或技術聯(lián)盟之類的緊密型組織,整合國內(nèi)相關資源,發(fā)揮科研單位及生產(chǎn)制造企業(yè)的各自優(yōu)勢,揚長補短,真正使國內(nèi)的快速成型技術趕超國外、使快速成型設備制造水平得到提高,使我國增材制造技術快速發(fā)展,以引領制造業(yè)加快轉型升級。
?