什么是增材制造?

虽然术语“3D打印”和“快速原型”经常被用来讨论增材制造，但每个过程实际上都是增材制造的一个子集。

增材制造:定义与解释

这种制造过程主要用于模具制造(快速加工)、最终产品制造(快速制造)和原型生产(快速原型制造)。如何根据制造技术对增材制造进行分类?制造技术一般基于三个支柱:

减数过程（取出某些东西）：铣削，车床等
成形过程(材料重新设计):铸造、锻造等。
添加过程（添加的东西）：3D印刷等。
添加剂制造描述了通过添加材料构成所制备部分的方法。结构是在层中进行的。这涉及以下两个方面：

1. 该组件由不同的层组成。通常该过程从底部到顶部进行。简单地说，它使用了与沙城堡建造相同的原则：将新层应​​用于建筑平台以建造塔楼。
2. 不同的过程在层中反复发生（即另一个）。这涉及喂养材料，熔化（成形），最后与前一层粘合。无论哪种机器都用于添加制造，这些步骤都是相同的。唯一的区别是创建各个层的方式。

因此，添加剂制造使得能够创建3D对象。为了使这种可能，机器首先需要生产的3D设计规格（“三维CAD”）。相应的数据集包括大纲数据（长度x，高度y），层数（z）和层厚度（dz）组成。相应的计算机程序的任务是将模型划分为合适的层。然后，软件以生产说明的形式将数据设置为机器，例如，用于3D金属印刷的打印机。

它是如何工作的?

在几乎所有情况下，增材制造都使用粉床。这意味着粉状材料被送入床层，在那里被进一步处理。例如，在3D金属打印中，一个(或几个)金属在被送入腔室并重建之前被还原成粉末。有四种常见的方法来制作粉末层:

选择性激光烧结（SLS）
选择性激光熔化（SLM）
电子束熔化（EMD / EBM）
粘合剂喷射
SLS：烧结涉及在压力下加热材料，但不是融化它们的点。激光技术可以通过使用底切来创建三维几何形状。通常使用CO2或纤维激光器来执行此操作。

SLM:粉末由高能光纤激光器加热，然后冷却。组件的形状是由激光束的目标偏转产生的。SLM比SLS的使用频率越来越高。由于没有施加压力，物体表现出更高的强度，因此更耐用。这种工艺经常用于3D金属打印。

EMD / EBM：原则上，此方法类似于SLM。然而，该应用使用电子束而不是激光束。整个过程在真空中进行。EMD比SLM更快，但更精确，最大打印音量较低。EMD机器的平均直径为350毫米，高度为380mm。SLM机器是两倍的两倍。每当必须大量生产小部件时，EMD特别是理想的添加剂制造技术。该过程通常也用于3D金属印刷。

粘合剂喷射：用液体结合剂选择性地沉积粉末以形成层。该过程具有允许在不同颜色的非常简单的结构的优点。

术语“添加剂制造”参考技术，一次生长三维物体一个超细层的技术。每个连续的层键合到熔化或部分熔化的前一层。可以使用用于层状材料的不同物质，包括金属粉末，热塑性塑料，陶瓷，复合材料，玻璃和甚至像巧克力的偶像。

物体是由计算机辅助设计(CAD)软件数字化定义的，该软件用来创建.stl文件，这些文件基本上将物体“切片”成超薄的层。这些信息指导喷嘴或打印头的路径，因为它精确地沉积材料上一层。或者，激光或电子束选择性地熔化或部分熔化在粉状材料的层中。当材料冷却或固化后，它们融合在一起形成一个三维物体。

从.stl文件到3D对象的过程正在彻底改变制造业。像模具或模具的创造这样需要花费时间和金钱的中间步骤已经消失了。

虽然添加剂制造似乎很多，但它实际上已经存在了几十年。在正确的应用中，添加剂制造提供了完美的三方面，改进的性能，复杂的几何形状和简化的制造。因此，积极拥抱添加剂制造的人数比较有机会。