增材制造技术解决方案-MSCSoftwareCorporation
增材制造简介介绍
2000年代至今
03
增材制造技术得到了快速发展，被广泛应用于各个行
业和领域。
增材制造技术的重要性和优势
高度定制化
增材制造技术可以根据客户 需求进行定制化生产，满足
个性化的需求。
1
减少生产成本
增材制造技术可以减少材料 浪费和生产成本，提高生产
效率。
创新设计
增材制造技术可以应用于创 新设计，使产品更加独特和 新颖。
材料利用率高：能够减少材料浪费，降低成本。
特点 高效率：实现快速制造，节约生产时间。 高度定制化：能够根据客户需求进行定制化生产。
增材制造的技术类型
激光熔化技术（Laser Melting ）：利用高能量激光束熔化金 属粉末，逐层堆积形成物体。
粉末烧结技术（Powder Sintering）：利用激光或其他 能源将粉末颗粒烧结在一起，
环保可持续性
增材制造技术可以减少生产 过程中的废弃物和污染，更 加环保和可持续。
增材制造技术的挑战和限制
技术成熟度
增材制造技术的成熟度还需要进一步提高， 以满足更广泛的应用需求。
材料限制
增材制造技术的材料选择还需要进一步拓展 ，以满足不同领域的需求。
生产效率
增材制造技术的生产效率还需要提高，以满 足大规模生产的需求。
逐层堆积形成物体。
光固化技术（ Photopolymerization）：利 用光敏树脂作为材料，通过激 光束照射凝固，逐层堆积形成 物体。
熔融沉积技术（Fused Deposition Modeling）：利 用热熔性材料作为材料，通过 喷嘴将材料逐层沉积形成物体 。
增材制造的应用领域
医疗
制造人体植入物、 医疗器械等。
3.1增材制造技术概述(精)
3．高效制造技术
为实现大尺寸零件的高效制造，发展增材制造多加工单元的集成技术。 如：对于大尺寸金属零件，采用多激光束(4～6个激光源)同步加工，提高制造效 率，成形效率提高10倍。对于大尺寸零件，研究增材制造与切削制造结合的复合 关键技术，发挥各工艺方法的其优势，提高制造效率。
第二页，编辑于星期日：十九义: 以材料累加为基本特征，以直接制造零件为目标
的大范畴技术群。
狭义: 指不同的能量源与CAD/CAM技术结合、分层累加
材料的技术体系。
第三页，编辑于星期日：十九点 十分。
2.原理与分类
实际上在我们的日常生产、生活中类似“增材”的例子很多。
增材制造基本原理
第五页，编辑于星期日：十九点 十分。
如果按照加工材料的类型和方式分类，又可以分为金属成形、非金属成 形、生物材料成形等，如图所示。
第六页，编辑于星期日：十九点 十分。
例如：激光增材制造：通过计算机控制，以高功率或高亮度激光为热源， 用激光熔化金属合金粉末或丝材，并跟随激光有规则地在金属材料
第十七页，编辑于星期日：十九点 十分。
数控铣床结合3D打印
第十八页，编辑于星期日：十九点 十分。
4．复合制造技术
现阶段增材制造主要是制造单一材料的零件，如单一高分子材料和单一 金属材料，目前正在向单一陶瓷材料发展。随着零件性能要求的提高， 复合材料或梯度材料零件成为迫切需要发展的产品。
如：人工关节未来需要Ti合金和CoCrMo合金的复合，既要保证人工关 节具有良好的耐磨界面(CoCrMo合金保证)，又要与骨组织有良好的 生物相容界面(Ti合金)，这就需要制造的人工关节具有复合材料结 构。由于增材制造具有微量单元的堆积过程，每个堆积单元可通过 不断变化材料实现一个零件中不同材料的复合，实现控形和控性的 制造。
增材制造行业：3D打印与增材制造技术培训ppt工作坊
设备维护与保养
讲解如何进行设备的日常 维护和保养，以确保设备 的正常运行和延长使用寿 命。
04 增材制造行业案 例分享
航空航天领域应用案例
波音公司
使用3D打印技术生产飞机零部件，如燃油喷嘴和发动机零件，提高生产效率和产 品质量。
3D打印技术的优势与局限性
优势
3D打印技术具有灵活性、定制化、高效性等优势。它能够快 速制作原型，降低生产成本，并实现复杂结构的制造。
局限性
然而，3D打印技术也存在一些局限性，如材料限制、精度和 分辨率有限、生产时间较长等。此外，对于大规模生产，3D 打印可能不是最优选择。
03 增材制造技术培 训内容
增材制造行业的挑战与机遇
挑战
技术研发成本高、市场接受度有限、知识产权保护等。
机遇
政策支持、市场需求增长、跨界合作等。
06 互动环节与问答 环节
观众提问环节
观众提问
增材制造技术在哪些领域有广泛应用？
观众提问
如何提高3D打印材料的性能？
观众提问
增材制造技术的发展趋势是什么？
专家解答环节
专家解答
增材制造技术在航空航天、医疗 、汽车等领域有广泛应用，能够 提高产品性能、缩短研发周期、
发展更高精度的打印设备，实现更 复杂的结构和功能。
智能化与自动化
结合人工智能、机器学习等技术， 实现增材制造过程的自动化和智能 化。
增材制造技术在各领域的应用前景
医疗
个性化植入物、组 织工程等。
汽车
轻量化结构、定制 化零部件等。
航空航天
定制化零部件、轻 量化结构等。
建筑
增材制造技术
2.产品多样化不增加成本。（一台打印机，不需要改动模具） 3.生产周期短。（最大的优点） 4.零技能制造。（相对于传统制造所需要的操作技能很少） 5.不占空间，便携制造。（可应用于灾区，战场） 6.节省材料。（没有废料、回料等） 7.精确的实体复制。（3D照相馆） 缺点：1.材料限制：目前可用材料有限，无法支持各种各样的材料。 2.机器限制：对机器要求高，无法打印动态物体。 3.花费负担：成本昂贵，暂时难以进入大众家庭。
增材制造技术
主要内容
▪ 1.增材制造概述 ▪ 2.增材制造的原理与方法 ▪ 3.3D打印发展与现状
什么是增材制造技术？
▪ 增材制造技术是指基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动直 接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原则和理解方式，增材 制造技术还有快速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多种称谓， 其内涵仍在不断深化，外延也不断扩展，这里所说的“增材制造”与 “快速成形”、“快速制造”意义相同。
常见的3D打印技术
2. SLA(光固化技术 ) ：立体光固化成型 工艺(Stereolithography Apparatus， SLA)，又称立体光刻成型。
原理：液槽中会先盛满液态的光敏树 脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发射 出的紫外激光束在计算机的操纵下按工 件的分层截面数据在液态的光敏树脂表 面进行逐行逐点扫描，这使扫描区域的 树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工 件的一个薄层。
增材制造的关键技术
一是材料单元的控制技术。 即如何控制材料单元在堆 积过程中的物理与化学变 化是一个难点，例如金属 直接成型中，激光熔化的 微小熔池的尺寸和外界气 氛控制直接影响制造精度
和制件性能。
二是设备的再涂层技 术。增材制造的自动化涂 层是材料累加的必要工序， 再涂层的工艺方法直接决 定了零件在累加方向的精 度和质量。分层厚度向 0.01mm发展，控制更小 的层厚及其稳定性是提高 制件精度和降低表面粗糙
(完整版)智能制造-增材制造技术
方法制造实体零件的技术，相对于传统的减材制造（切削加工） 技术，它是一种材料累积的制造方法。融合了计算机辅助设计、 材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控 系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤 压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物 品的制造技术。
一、起源及原理
原理：其工艺流程一般可分为三维建模、数据分割、打印、后
处理四步。三维建模是3D打印的基础，即在打印之前需在三维软件 中对所制作产品进行建模，因此3D打印需计算机辅助设计(CAD)技术 的参与； 在三维建模完成后，打印机将三维数据分割为二维数据； 通过打印设备逐层进行打印； 打印好的三维产品要经过后处理才能 出厂或使用，后处理工艺一般包括剥离、固化、修整、上色等。
四、国外发展现状
1、德国EOS公司 该公司开发的选区激光烧结（SLS）增材制造装备可成形传
统工艺（注塑、挤塑）难加工的耐高温塑料。利用基于粉材的 激光烧结工艺可成形复杂高精度零部件，力学性能较尼龙 等塑料高出1倍（拉伸强度达95MPa，杨氏模量达4400MPa）
SLS增材制造出的复杂结构件
四、国外发展现状
智能制造
-增材制造技术
目录
1
起源及原理
2
主要方法及优势
3
国内发展现状
4
国外发展现状
5
应用与展望
一、起源及原理
起源：增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗称3D打
印（3D printing），该技术诞生于上世纪80年代的美国，又称 “添加制造”技术，是一种快速成型技术，迄今已有30多年的发 展历史。
非凡士3D打印分享增材制造技术如何颠覆传统制造业
非凡士3D打印分享增材制造技术如何颠覆传统制造业在“中国制造2025”推动下，增材制造（Additive Manufacturing，AM）俗称3D 打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。
相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。
这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。
近二十年来，增材制造技术逐步发展，期间也被称为“材料累加制造”、“快速原型制造”、“分层制造”、“实体自由制造”、“三维打印”等。
增材制造技术不需要传统的刀具和夹具以及多道加工工序，在一台设备上可快速精密地制造出任意复杂形状的零件，从而实现了零件“自由制造”，解决了许多复杂结构零件的成形，并大大减少了加工工序，缩短了加工周期。
而且产品结构越复杂，其制造速度的作用就越显著。
1真正快速的原型制造近二十年来，3D打印被用来把新部件或产品设计变成实物。
这个过程常常被称为快速原型制造，但往往并不快，服务提供商经常需要一周或更多时间才能交付一件产品。
但近期在自动化方面的突破在某些情况下实现了当日生产和发货。
这些变化正在剧烈打破设计循环。
在原型制造阶段经过三四次设计修改原本耗时一个月，但现在只需要一周。
产品更快地进入市场，企业节省了大量的时间和金钱。
2快速的设计迭代（实体产品的A/B测试）3D打印已经从原型制造扩大到第一轮生产，实现了真正的市场测试和快速的设计迭代。
以福特为例。
在该公司的大部分历史中，如果工程师想测试一款原型发动机，他们就必须做出全新的模具。
这个过程通常需要6个月时间，花费数十万美元。
现在，福特可以用3D打印来生产模具，只需要4天，成本仅为4000美元。
考虑到时间和成本的大幅减少，福特最近决定不是为一款新车制造一款原型发动机，而是同时测试多款原型发动机。
金属增材制造的关键技术
金属增材制造的关键技术金属增材制造（Metal Additive Manufacturing，简称金属AM）是一种以增加材料的方式，通过逐层堆叠或者逐点焊接的方法，制造出复杂形状的金属零件的制造技术。
它具有高效、灵活、节约材料等优势，正在逐渐被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械、工业制造等领域。
在金属增材制造技术中，有许多关键技术对于改善制造质量、提高制造效率以及扩大应用范围起到了至关重要的作用。
下面将重点介绍几种关键技术。
一、金属粉末制备技术金属增材制造中，金属粉末作为原材料被广泛应用。
金属粉末的质量直接影响着零件的制造质量以及性能。
金属粉末的制备技术是金属增材制造的关键技术之一。
目前，包括机械合金化、原子气化、化学还原等在内的多种金属粉末制备技术不断推陈出新，这些技术都在不断地提高金属粉末的质量和均匀性，从而为金属增材制造提供了更多的原材料选择空间。
二、金属3D打印设备技术金属3D打印设备是金属增材制造的核心装备之一。
其关键技术涉及到激光熔化、电子束熔化、粉床热喷涂等多种技术。
其中最为关键的是激光熔化技术，该技术是目前金属增材制造中应用最为广泛的一种技术。
激光熔化技术通过激光束对金属粉末进行逐层熔化，从而实现金属粉末的立体成型。
近年来，激光技术的快速发展，也使得金属3D打印设备技术得以不断完善和升级，提高了制造速度和精度，降低了制造成本。
三、金属增材制造工艺参数优化技术金属增材制造工艺参数优化技术是保证金属零件质量的重要手段。
通过对工艺参数的优化，可以实现金属粉末的良好熔化和凝固过程，避免出现焊接缺陷、过熔和残余应力等质量问题。
在这方面，先进的建模仿真技术、智能优化算法和在线监测技术的不断发展应用，使得金属增材制造的工艺参数优化得以更好地实现，从而提高了零件的成形精度和质量可控性。
四、后处理工艺和材料性能调控技术金属增材制造在成形后通常需要进行后处理工艺，比如热处理、表面处理等，来改善材料的性能和表面质量。
先进增材制造技术在汽车行业的应用
先进增材制造技术在汽车行业的应用一、先进增材制造技术概述增材制造技术，通常被称为3D打印技术，是制造业领域的一项革命性技术。
它通过逐层添加材料的方式来构建物体，与传统的减材制造技术相比，具有更高的设计自由度、更短的生产周期和更低的材料浪费。
随着技术的不断进步，增材制造技术在汽车行业的应用日益广泛，为汽车设计和制造带来了前所未有的变革。
1.1 增材制造技术的核心原理增材制造技术的核心原理是利用数字模型文件，通过逐层添加材料的方式来构建三维实体。
这一过程通常包括以下几个步骤：首先，通过计算机辅助设计（CAD）软件创建三维模型；然后，将模型转换为增材制造设备能够识别的格式；接着，增材制造设备根据指令逐层添加材料，直至完成整个物体的构建。
1.2 增材制造技术在汽车行业的应用前景增材制造技术在汽车行业的应用前景广阔，主要体现在以下几个方面：- 快速原型制造：增材制造技术可以快速制造出汽车零部件的原型，加速产品开发周期。
- 个性化定制：增材制造技术可以根据客户需求定制生产独特的汽车零部件，满足个性化需求。
- 复杂结构制造：增材制造技术能够制造出传统工艺难以实现的复杂结构，提高产品性能。
- 材料利用率高：增材制造技术在制造过程中材料利用率高，有助于降低成本和减少浪费。
二、先进增材制造技术在汽车行业的具体应用2.1 汽车零部件的快速原型制造汽车零部件的快速原型制造是增材制造技术在汽车行业应用的一个重要方面。
通过增材制造技术，设计师可以在没有模具的情况下快速制造出零部件原型，进行测试和验证，从而大大缩短产品开发周期。
2.2 汽车零部件的个性化定制随着消费者对汽车个性化需求的增加，增材制造技术在汽车零部件的个性化定制方面展现出巨大潜力。
增材制造技术可以根据每个消费者的特定需求，定制生产独一无二的汽车零部件，如定制化的汽车内饰、车身部件等。
2.3 复杂结构的汽车零部件制造增材制造技术能够制造出具有复杂内部结构的零部件，这些结构在传统制造工艺中往往难以实现。
增材制造的新名词及含义
增材制造的新名词及含义随着科技的飞速发展，增材制造技术逐渐进入人们的视野，并在各个领域展现出巨大的潜力和应用价值。
本文将介绍增材制造的新名词及其含义，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、增材制造概述增材制造（Additive Manufacturing，简称AM）是一种基于三维模型文件的制造技术，采用层层堆积的方式构建物体。
相较于传统的减法制造方法，增材制造无需原胚和模具，能够直接根据计算机设计图形生成任何形状的物体，从而实现设计自由度和制造效率的极大提升。
二、增材制造新名词及其含义1.3D打印：3D打印是增材制造的俗称，通过逐层添加材料来制造三维物体。
3D打印技术能够制造出传统加工方法难以实现的复杂结构，大大缩短了产品开发周期。
2.粉末烧结：粉末烧结是增材制造的一种技术，它使用高能束（如激光、电子束等）将粉末材料逐层熔化并凝固成型。
粉末烧结技术可以制造出具有优良力学性能和复杂结构的零件，广泛应用于航空航天、医疗等领域。
3.生物打印：生物打印是增材制造在生物医学领域的应用，通过打印生物材料来制造人体组织、器官等。
生物打印技术为再生医学、个性化医疗等领域提供了全新的解决方案，有望改变人类健康和医疗的未来。
4.4D打印：4D打印是增材制造的升级版，它在三维打印的基础上引入了时间维度，使得打印出的物体能够在外界刺激下发生形状或功能的改变。
4D打印技术在智能家居、可穿戴设备等领域具有广阔的应用前景。
5.材料喷射：材料喷射是增材制造的一种技术，通过将液态或半固态材料逐层喷射到基底上并固化成型。
这种技术可以制造出具有高精度和高表面质量的零件，广泛应用于微电子、光电子等领域。
三、增材制造的影响和前景增材制造技术的出现和发展，不仅改变了传统制造业的生产方式，更在各个领域带来了前所未有的创新和突破。
它缩短了产品开发周期，降低了生产成本，提高了产品质量和生产效率。
在未来，随着技术的进步和应用领域的拓展，增材制造将为人类创造更加丰富多彩的物质世界。
增材制造技术发展史
增材制造技术发展史增材制造技术是近几十年来湖泊发展的一项技术，称之为“增材制造”主要是因为它是一种逐层构建的技术，在开始建造一个物体之前，需要逐层添加材料。
这个技术被广泛应用于需要定制化、一次性使用或生产小批量的物品制造，包括医疗、航空航天、汽车制造、科学研究等领域。
下面将介绍增材制造技术从出现到现在的发展历程。
1. 1987-1995年1987年，美国马萨诸塞州的斯特林公司（Sterling Inc.）推出了世界上第一款增材制造机器商用机器——蜡打印机。
这台机器使用一种称为失蜡铸造的方法制造金属零件。
它将蜡取代为原型，然后在其中注入合金，使蜡融化，从而制造出金属零件。
1992年，德国公司EOS推出了世界上第一款具有商业化技术的激光熔化金属3D打印机。
1995年，Stratasys公司推出了第一款商业化的FDM多材料3D打印机。
2. 1996-2005年在这个十年里，增材制造技术得到了进一步的发展。
1999年，中国科学院南海海洋研究所研究员潘维为率领的团队成功地使用3D打印技术打印出了第一艘中国自主研制的微型潜艇。
此外，德国公司Concept Laser创建了SLS（选择性激光烧结）技术。
这一技术使用激光光束将塑料粉末烧结在一起以构建一个物体，成为了广泛应用于快速原型制作的主要技术之一。
3. 2006-2015年在这个阶段，增材制造技术变得更加普及和成熟。
各种类型的3D 打印机在市场上得到了推广和应用，并且在制造业中发挥了重要作用。
由于美国等许多国家制造业的转移和局部重工业的复苏，增材制造技术在这一时期变得越来越有价值。
4. 2016年至今近年来，增材制造技术取得了更大的进展，许多新的应用场景得以发展。
增材制造技术开始向越来越多行业进行渗透，包括人体器官替代品、食品、时尚、住宅、机器人等领域。
此外，增材制造技术也进一步普及。
越来越多的消费者可以在家或工作室中使用个人3D打印机，制造出自己的定制产品。
(完整版)增材制造技术较传统工艺的优势与关键技术
增材制造技术较传统工艺的优势与关键技术一、增材制造技术的简介增材制造(Additive Manufacturing，AM)技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除一切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。
这一技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序，在一台设备上可快速而精密地制造出任意复杂形状的零件，从而实现“自由制造”，解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形，并大大减少了加工工序，缩短了加工周期。
而且越是复杂结构的产品，其制造的速度作用越显著。
增材制造原理与不同的材料和工艺结合形成了许多增材制造设备，目前已有的设备种类达到20多种。
该技术一出现就取得了快速发展，在消费电子产品、汽车、航天航空、医疗、军工、地理信息、艺术设计等多个领域都得到了广泛的应用。
其特点是单件或小批量的快速制造，这一技术特点决定了快速成形在产品创新中具有显著的作用。
二、增材制造技术的优势2.1设计上的自由度——在机加工、铸造或模塑生产当中，复杂设计的代价高昂，其每项细节都必须通过使用额外的刀具或其它步骤进行制造。
相比而言，在增材制造当中，部件的复杂度极少需要或根本无需额外考虑。
增材制造可以构建出其它制造工艺所不能实现或无法想像的形状，可以从纯粹考虑功能性的方面来设计部件，而无需考虑与制造相关的限制。
2.2小批量生产的经济性——增材制造过程无需生产或装配硬模具，且装夹过程用时较短，因此它不存在那些需要通过大批量生产才能抵消的典型的生产成本。
增材工艺允许采用非常低的生产批量，包括单件生产，就能达到经济合理的打印生产目的。
2.3高材料效率——增材制造部件，特别是金属部件，仍然需要进行机加工。
增材制造工序经常不能达到关键性部件所要求的最终细节、尺寸和表面光洁度的要求。
但是所有近净成形工艺当中，增材制造是净成形水平最高的工艺，其后续机加工所必须切削掉的材料数量是很微量的。
2.4生产可预测性好——增材制造的构建时间经常可以根据部件设计方案直接预测出来，这意味着生产用时可以预测得很精确。
增材制造十大品牌
凭借卓越的产品质量和广泛的市场覆盖，ABC公 司在全球增材制造市场中占有重要地位。
产品特点
高精度
ABC公司的增材制造产品具有高 精度特点，能够实现复杂的几何 形状和结构，满足各种严苛的应
用需求。
高效率
通过优化生产流程和材料利用率， ABC公司的增材制造产品可大幅提 高生产效率，降低生产成本。
竞争格局剖析
主要厂商
目前，全球增材制造市场上主要的厂商包括3D Systems、Stratasys、EOS、GE Additive等。这些厂商在技术研 发、设备生产、材料开发等方面均具有较强实力，并在航空航天、汽车等高端领域拥有广泛的应用案例。
市场占有率
从市场占有率来看，目前全球增材制造市场呈现出较为分散的格局。虽然一些大型厂商在市场上占据一定的份额 ，但整体而言，市场上的竞争仍然较为激烈。未来，随着技术的不断进步和应用领域的拓展，市场竞争将更加激 烈。同时，新兴厂商和初创企业的涌现也将为市场带来更多的活力。
市场份额
DEF公司在全球增材制造市场占有重要地位，其 产品广泛应用于航空航天、汽车、医疗等多个领 域。
产品特点
高精度
01
DEF公司的增材制造产品具备高精度特点，能够实现复杂结构件
的精细制造，满增材制造工艺，大幅提高生产效率，缩短产
品交付周期，为客户创造更大价值。
医疗健康
DEF公司将增材制造技术应用于医疗健康领域，生产定制化的医疗器 械、植入物等，提高医疗水平，改善患者生活质量。
05
品牌四：GHI公司
公司简介
历史与发展
自创立以来，GHI公司一直致力于增材制造技术的研发与创新，逐渐发展成为全球领先的增材制造解决方案提供商。
增材制造在海洋工程中的特殊需求
增材制造在海洋工程中的特殊需求一、增材制造技术概述增材制造技术，又称3D打印技术，是一种通过逐层叠加材料来制造三维实体的先进制造技术。
这种技术以其灵活性、设计自由度高、材料利用率高等特点，在多个领域得到了广泛的应用。
在海洋工程领域，增材制造技术因其独特的优势，正逐渐成为解决复杂海洋环境问题的重要手段。
1.1 增材制造技术的核心特性增材制造技术的核心特性在于其能够实现复杂结构的快速制造，具有以下特点：- 定制化设计：可以根据需求设计出传统制造技术难以实现的复杂结构。
- 材料多样性：可以使用多种材料进行打印，包括金属、塑料、陶瓷等。
- 高效率：相较于传统制造，增材制造可以大幅缩短产品从设计到成型的时间。
- 环境友好：材料利用率高，减少了制造过程中的浪费。
1.2 增材制造技术在海洋工程中的应用场景海洋工程因其特殊的工作环境和要求，对增材制造技术有着特殊的需求。
增材制造技术在海洋工程中的应用场景包括：- 海洋结构物的快速制造：如海上平台、浮标、潜水器等。
- 复杂海洋设备的定制化生产：如特殊形状的传感器、探测器等。
- 海洋环境监测设备的制造：用于监测海洋环境变化的设备。
- 海洋资源开发工具的制造：如用于海底矿产开采的工具。
二、增材制造在海洋工程中的特殊需求分析增材制造技术在海洋工程中的应用，需要满足一系列特殊的需求，这些需求是传统制造技术难以满足的。
2.1 海洋环境的适应性海洋环境具有高盐度、高压、低温等特点，这对增材制造的材料和设备提出了更高的要求。
材料需要具备良好的耐腐蚀性、耐高压性和稳定性，以适应恶劣的海洋环境。
2.2 设备的可靠性与耐久性海洋工程设备常常需要在极端条件下长时间运行，因此对增材制造出的设备的可靠性和耐久性有着极高的要求。
增材制造技术需要能够保证制造出的设备在海洋环境中长期稳定运行。
2.3 设计的复杂性与创新性海洋工程中常常需要解决一些传统方法难以解决的问题，这就需要增材制造技术能够实现更加复杂和创新的设计。
增材制造(3D打印)企业未来三年(2022-2024)发展计划
增材制造（3D打印）企业未来三年（2022-2024）发展计划适用企业：约2.9亿营收规模；约280员工人数主打产品：金属3D打印设备、金属3D打印定制化产品摘要：本文主要概述了某增材制造（3D打印）企业未来3年的发展思路以及所采取的经营举措。
一、总体思路公司始终坚持以最终应用零件为牵引，围绕金属3D打印服务、设备、打印用原材料、零件创成设计与技术服务等构建完整的产业生态链。
以市场需求为导向，持续加大研发投入，聚焦金属3D打印主航道，实现让金属3D打印走进千万家工厂的愿望，并进一步促进制造业的转型升级，使公司成为全球领先的增材技术解决方案提供商。
公司长期以来以金属3D打印零件“做出来、用得起”为宗旨，开展相关研发和生态链布局，以促进3D打印的大规模应用，最终实现“让制造更简单，让世界更美好”的企业使命。
“做出来”指在技术研发领域公司将不断加大研发投入，实现新的突破，积极探索行业需求与技术前沿。
从零件结构、材料、尺寸、性能等方面持续攻坚克难，并不断丰富工艺技术路线，保持技术先进性，形成系统长久的企业核心竞争力。
“用得起”指在工程应用及产业化方面，由工艺、装备和材料构成的产品解决方案，要有很好的批产稳定性、质量一致性、具有竞争力的经济性以及环境友好性。
要为各个应用领域或场景，提供最佳的解决方案，持续降低成本和提升效率，让金属3D打印尽快地成为基础性的制造方法，以带来更大规模的应用。
二、未来经营举措（3年）1、加大市场开拓力度公司将继续坚持以客户为中心，进一步实施品牌战略，组建以技术研发、市场营销、质量管理、售后服务人员为主的产品研发团队，准确识别、快速响应客户的需求，促使客户使用3D打印技术，不断改进产品质量和工作方式，解决工艺和制造难题，为客户提供全方位一站式服务。
公司将在现有销售体系基础上，持续优化销售渠道，加大在模具、医疗等方面的开拓力度，与客户建立更广泛、更深入的合作，提升公司行业地位，增加客户粘性。
增材制造技术概要
涡轮引擎部件 钛合金
3D打印不是泡沫也非“神器”
PBS塑料
陶瓷
不锈钢
纸
树脂
尼龙
玻璃
生物墨水
高强钢
铝
钛
钛合金
钴铬合金
镍铝合金
青铜合金
ABS塑胶
木材
细胞
黄金
钨
3D打印能制造的物品，常常令人惊叹！，但这些打印件没有生产标准，没有质量检测，没有安全认证，属于“三无”产品。大部分外观、质量、性能都赶不上常规生产方法制造出的物品。
卢秉恒
机械
光固 化
树脂、骨骼、芯片
院士
国内增材制造简单概括：五大派系，三种工艺
王华明
王华明激光快速成型装备，做了五代。
激光成形技术的主要工艺参数为：激光束功率：３．０～１０ｋＷ 激光束斑直径：φ３～６ｍｍ扫描速度：５～１０ｍｍ／ｍｉｎ粉末流量范围：１０～３０ｇ／ｍｉｎ单层沉积厚度：不高于０．８ｍｍ。%高纯氩气或氦气作保护性气氛。
金属零部件增材制造
Since 1985
PART.01
国外金属材料增材制造的主要研究机构
美国Los Alamos 美国 Sandia AeroMet GE、罗罗(英国)、IBM、波音、洛马、诺格 西屋核电 ------------------------------------------------------------------------------- Stratasys 公司 （占世界3D打印机销量的一半，2011年为2万台） Objet公司（世界最大的商用3D打印机） 3D systems 公司 EOS 、 Arcam AB、 GmbH
消费人群：设计爱好者、小企业、学校
打印材料：塑料丝、少量金属丝
增材制造 产业链企业梳理
增材制造产业链企业梳理增材制造（Additive Manufacturing）是一种通过将材料逐层堆积来制造物体的先进制造技术。
它与传统的减材制造技术（如切削加工）不同，它不需要切削或去除材料，而是直接将材料添加到工件上。
随着增材制造技术的不断发展，越来越多的企业开始意识到它的巨大潜力，并加入到增材制造产业链中。
在增材制造产业链中，涉及到的企业可以分为几个主要的环节：设备制造商、材料供应商、技术研发机构、制造服务商和最终用户。
设备制造商是增材制造产业链中的核心环节之一。
他们负责设计、制造和销售增材制造设备。
这些设备包括3D打印机、激光切割机、电子束熔化机等。
设备制造商通常需要具备先进的制造技术和工程能力，以满足不同行业的需求。
他们还需要不断进行技术创新和研发，以提高设备的性能和稳定性。
材料供应商是增材制造产业链中的另一个重要环节。
他们提供用于增材制造的各种材料，如塑料、金属粉末、陶瓷等。
材料供应商需要保证材料的质量和稳定性，并不断开发新的材料，以满足不同行业的需求。
他们还需要与设备制造商密切合作，以确保材料和设备的匹配性和兼容性。
技术研发机构在增材制造产业链中起着关键作用。
他们负责进行增材制造技术的研发和创新。
他们不断探索新的材料和工艺，以提高增材制造的效率和质量。
技术研发机构还需要与行业企业密切合作，以了解市场需求，并将技术转化为实际应用。
制造服务商是增材制造产业链中的另一个重要环节。
他们提供增材制造服务，为企业和个人制造各种物品。
制造服务商需要具备先进的制造设备和技术，以满足不同客户的需求。
他们还需要具备良好的设计和工程能力，以提供定制化的解决方案。
制造服务商还需要与材料供应商和技术研发机构合作，以保证材料和工艺的可行性和稳定性。
最终用户是增材制造产业链中的最后一个环节。
他们是使用增材制造产品的企业和个人。
最终用户可以来自各个行业，如航空航天、汽车、医疗等。
他们使用增材制造产品可以实现产品的个性化定制、减少生产时间和成本，并提高产品的质量和性能。
增材制造技术较传统工艺的优势与关键技术
增材制造技术较传统工艺的优势与关键技术一、增材制造技术的简介增材制造（Additive Manufacturing，AM）技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除一切削加工技术，是一种“自下而上"的制造方法.这一技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序,在一台设备上可快速而精密地制造出任意复杂形状的零件,从而实现“自由制造"，解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形，并大大减少了加工工序，缩短了加工周期.而且越是复杂结构的产品，其制造的速度作用越显著。
增材制造原理与不同的材料和工艺结合形成了许多增材制造设备，目前已有的设备种类达到20多种。
该技术一出现就取得了快速发展，在消费电子产品、汽车、航天航空、医疗、军工、地理信息、艺术设计等多个领域都得到了广泛的应用。
其特点是单件或小批量的快速制造,这一技术特点决定了快速成形在产品创新中具有显著的作用。
二、增材制造技术的优势2.1设计上的自由度——在机加工、铸造或模塑生产当中，复杂设计的代价高昂，其每项细节都必须通过使用额外的刀具或其它步骤进行制造。
相比而言，在增材制造当中，部件的复杂度极少需要或根本无需额外考虑。
增材制造可以构建出其它制造工艺所不能实现或无法想像的形状，可以从纯粹考虑功能性的方面来设计部件，而无需考虑与制造相关的限制。
2。
2小批量生产的经济性——增材制造过程无需生产或装配硬模具，且装夹过程用时较短，因此它不存在那些需要通过大批量生产才能抵消的典型的生产成本。
增材工艺允许采用非常低的生产批量，包括单件生产，就能达到经济合理的打印生产目的.2。
3高材料效率——增材制造部件，特别是金属部件，仍然需要进行机加工。
增材制造工序经常不能达到关键性部件所要求的最终细节、尺寸和表面光洁度的要求。
但是所有近净成形工艺当中，增材制造是净成形水平最高的工艺，其后续机加工所必须切削掉的材料数量是很微量的.2.4生产可预测性好——增材制造的构建时间经常可以根据部件设计方案直接预测出来,这意味着生产用时可以预测得很精确。
国内外增材制造
德国 EOS GmbH 公司 设备：EOSINT M280 采用束源质量高的 Yb 光纤激光器，将激光 束光斑直径聚焦到 100μm， 大幅提高激光扫描的速度， 减少成形时间，其成形零 件性能与锻件相当，其典 型应用如图所示。
3 人牙髓细胞共混物三维生物打印技术
• 北京大学口腔医学院 • 清华大学机械工程系生物制造工程研究所 • 清华大学先进成形制造教育部重点实验室
• Imageware 11.0软件设 计出了由圆柱状微丝 逐层交错堆积构成的 具有网格结构的三维 结构体数字模型；
• 制备海藻酸钠-明胶水 溶胶，与体外分离、 培养的hDPCs共混，共 混物中hDPCs的密度为 1×106个／mL，海藻 酸钠和明胶的终浓度 分别为20 g／L和80 g／ L；
• 结构体中hDPCs的存活率为87％士2％
• CCK一8检测观察了打印后10 d内hDPCs在三维结 构体中的增殖情况，证明hDPCs在三维结构体内 可增殖。
4
• D
5 气压式熔融沉积快速成形系统
• 西安交通大学 2003
• 该项技术可以作为制造具有模拟人体器官 生理结构特点的人造器官模型的方法，适 合于人工骨的制造 • 目前正在实验阶段
6 粒状材料熔融沉积成型系统的开发
• 颗粒材料依靠重力从 加料筒圆孔滑入机筒, 同时步进电机驱动螺 旋轴旋转,基于摩擦学 原理,螺旋轴产生一定 推送力,将颗粒材料向 前输送至成型机构。
• 改变电机的转速,即可 改变送料速度,达到控 制挤压腔温度为135℃ ,喷嘴温度为 145℃ ,螺杆转速为0.2ｒ/ｓ,送料速度 与螺杆转速的匹配系数Ｋ取1.5,填充 速度为28ｍｍ/ｓ,成型的原型件如图7 所示 • 试验表明:开发的成型系统能保证送料 均匀连续,原型件成型稳定可靠,从运 行效果来看,系统的整体性能达到了预 期设计目标。
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2. 对影响材料特性的制造、可变因素所进行的研究不够准确；
3. 机器/工艺控制参数变化范围大，影响增材制造部件的质量。
MSC 软件与Байду номын сангаас多行业合作伙伴协作，开发出了一种框架和工具套件，可应对 各种设计挑战和工艺优化。MSC 的目标是使产品设计师和工程师能从增材制 造技术将在未来发挥出的潜力中全面受益。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织的未来制造重点技术主管 Swee Mak 博士 在 2014 年 6 月 4 日的 Hunter 研究基金会会议上展示了图 4（b）。他提 出：“采用增材制造方法对一整块成品材料进行加工以制造出最终产品，与传 统的减材制造方法相比，不仅速度快、能耗低，而且减少了废料。”
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概要
从历史上看，传统的制造方法主要是利用消减工艺将各种形式的原材 料转变为成品。这些技术采用沿用已久的设计/加工方法、工装、设备 （例如铸造车间、车床、CNC 等）、生产活动及步骤。
MSC 软件增材制造技术解决方案
全球主要增材制造市场
单位为百万美元，另有说明的除外
二十世纪末，制造技术的发展产生了对新类别工艺（即“增材制造”）的需求。 2016 年 3 月 3 日，在美国南卡罗莱纳州查尔斯顿举办的 SHIPTECH 2016 会议中，Concurrent Technologies 公司的 Kenneth Sabo 介绍了增材制造工 艺的优势与挑战。表 1 给出了增材制造工艺的优势/挑战概览。
增材制造技术 解决方案
MSC 软件增材制造技术解决方案 MSC 软件公司是全球工程生命周期管理的领军者，MSC愿与您分享部件和总装件的增材制造相关的 仿真经验及专业知识。 MSC 软件与许多行业合作伙伴协作，开发出了一整套工具，可应对增材制造中的设计挑战和工艺优 化。其目标是：在产品制作和仿真过程中提供重要组成部分的确切定义、首选的顺序/流程，明确对 数据模型/结果的辨别，以及与控制过程无缝集成的工具。还可以利用所有的存储数据来指导全新产 品的研发工作以及新技术的开发。 本白皮书主要面向两类读者： • 通过运用先进的 CAE 工具和技术参与管理设计和分析工作的各个阶段的工程经理和 CAE 经
增材制造的主要行业分布
汽车 消费品 商用机械 医疗 学术 航空航天 军事/政府 其他
图 3（b）：采用增材制造技术的行业
图 2：增材制造
增材制造（AM）是对传统制造方法的伟大变革，俗称3D打印。增材制造作为 一种现代化的制造技术，它可以基于计算机辅助设计（CAD）模型逐层制作出 三维（3D）物体。图 1 和图 2 展示了这两种类型的制造工艺。
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增材制造工艺
增材制造与减材制造对比
部件制造企业在 1980 年代和 1990 年代曾经极其完美地对快速样机建造 （RP）技术进行了实验并实现了商业化。借助这些技术，可通过 3D 计算机 辅助设计来制作实物部件或总成的比例模型。最终导致快速模具制造（RT） 的出现，即直接利用快速样机工艺来生产模具。
服务与部件 直接部件 材料 系统
资料来源：瑞士信贷银行估值
图 3（a）：全球主要增材制造市场
图 1：传统制造
全球增材制造市场包括 3D 打印机、材料及服务提供商。其应用领域面向快 速样机构建及快速制造。到 2020 年，整个市场（不包括材料）的价值有望 达到 114 亿美元；预计 2016 至 2020 年间，年增长率将达到 21.0%。图 3 （a）和图 3（b）展示了全球增材制造市场及主要行业分布。
美国材料与试验协会（ASTM）国际委员会 F42 委员会所设立的标准在采用 增材制造技术时发挥着重要作用。美国材料与试验协会所设立的标准专门面向 材料、工艺、技术、设计、数据格式及试验方法。在优质增材制造部件的生产 过程中，这些标准已被证明有所不足。
增材制造技术面临着从设计到生产阶段的众多挑战。部件制造企业和领先的增 材制造研究人员已将以下因素确定为造成增材制造产品设计及售后性能不佳 的一些关键指标。
理。 • 参与日常产品生命周期工作（设计/开发/ CAE /样机制作与试验），并有意通过运用先进的仿真
技术来提高部件/总成最终制造质量的CAE/设计/制造工艺工程师。
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MSC 软件增材制造技术解决方案
索引
概要 ·········································································································4 增材制造工艺 ·····························································································5 增材与减材制造对比 ····················································································5 增材制造技术中需要考虑的因素及主要挑战 ······················································5 增材制造从设计到生产的工作流程 ··································································6 MSC 软件的应用：增材制造点对点的仿真框架 ·················································6 增材制造框架分析组件………………………………………………………………………. 7 结束语 ·····································································································13 关于 MSC 软件 ························································································14