增材制造试题答案

1.增材制造技术的优点

（1）自由成型制造；

（2）制造过程快速；

（3）添加式和数字化驱动成型方式；

（4）突出的经济效益；

（5）广泛的应用领域。

2.增材制造技术国内外发展现状

国外发展现状

1 欧美发达国家纷纷制定了发展和推动增材制造技术的国家战略和规划，增材制造

技术已受到政府、研究机构、企业和媒体的广泛关注。

2 德国建立了直接制造研究中心，法国增材制造的专项协会致力于增材制造技术标

准的研究。西班牙启动了一项发展增材制造技术的专项，研究内容包括增材制造共性技术、材料、技术交流及商业模式等四方面内容。

澳大利亚、日本等国已经开始将其运用到航空领域，制造精密零件。

对于公司而言：以快速成型技术为主的增材制造设备已发展20多年，大量的增材制造装备的知名企业快速发展，其中以3D Systems 公司为代表，发展的SLA、SLS及3DP装备都备受关注。

美国Stratasys公司率先推出FDM装备，推广Dssignjet 3D 和Dssignjet Color 3D 两款产品。

除了以上具有代表性的外，还有LENS装备生产商、SLM装备生产商英国MIT公司等等。

国内：

我国增材制造技术研究已经经历20多年，以华科、西安交大、清华等大学为代表的科研院所开展了多项技术研究，其中涉及航空、汽车、生物、电子等各个行业。

西安交大：从1993年开始发展SLA技术研究，到现在已经有了成套的技术设备

华科：开展LOM技术，以及SLS\SLM技术，并且已经开发出相应的成套设备，且已经投入到市场使用。

清华大学跟西北工大已经研究多系列低成本FDM装备，并投入使用。并已经广泛使用到了航空领域，制造精密的成型技术。经过多年研究，我国增材制造技术得到飞快发展，精度等到极大提高。

3.增材制造技术的发展趋势。

（1）从快速原型与翻模制造向零部件直接制造转变

（2）学科交叉融合，应用领域不断扩大

（3）装备向零部件直接制造和专业化方向发展

（4）增材制造装备从高端型走向普及型

（5）成型材料开发及其系列化、标准化

4.增材制造技术面临的挑战

（1）进度控制技术；

（2）高效制造技术；

（3）复合材料零件增材制造技术。

5.增材制造技术面临的伦理安全问题。

（1）增材制造技术制造枪支。通过互联网下载枪支设计数据，借助增材成型工艺制造出来；

（2）增材成型技术克隆人体器官。

6.箔材粘结工艺的原理

它由计算机、原材料存储及送进机构、热粘压机构、切割系统（激光或切刀）、可升降工作台、数控系统和机架等组成。

计算机用于接收和存储工件的三维模型，沿模型的高度方向提取一系列的横截面轮廓线，发出控制指令。原材料存储及送进机构将存于其中的原材料（如底面有热熔胶和添加剂的纸或塑料薄膜）逐步送至工作台的上方。热粘压机构将一层层材料粘接在一起。

切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线，逐一在工作台上方的材料上切割出轮廓线，并将无轮廓区切割成小方网格以便在成型之后能剔除废料。网格的大小根据被成型件的形状复杂程度选定，网格越小，越容易剔除废料，但切割网格花费的时间较长，否则反之。可升降工作台支撑成型的工件，并在每层成型之后，降低一个材料厚度（通常为），以便送进、粘合和切割新的一层材料。数控系统执行计算机发出的指令，控制材料的送进，然后栈和、切割，最终形成三维工作原件。

7.纸材粘结工艺（16页）

纸材粘接工艺过程大致分为前处理、叠层和后处理三个主要阶段。

前处理过程：（1）CAD模型及STL文件；

（2）三维模型的切片处理；

分层叠加过程：（1）纸材粘接工艺参数

（2）原型制造过程 1）基底制作 2）原型制作后处理过程：（1）余料去除将成型过程中产生的废料、支撑结构与工件分离

（2）后置处理使原型表面状况或机械强度等方面完全满足最终需要，保

证其尺寸稳定性及进度等方面的要求。

8.塑料薄膜粘结工艺的优点。

（1）制作的制品精度较高且较为耐用；

（2）系统操作简单；

（3）适于室内办公室环境使用；

（4）设备稳定耐用，维护成本低；

（5）成本低廉。

9.光固化快速成型工艺（SLA）的基本原理、主要优点和缺点

基本原理：液槽中盛满光敏树脂，氦-镉激光器或氩离子激光器发出的紫外激光束，在控制系统的的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描，使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。一层固化完毕后，工作台下移一个层厚的距离，以使在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后进行下一层的扫描加工，新固化的一层牢固地粘接在前一层上，如此重复直至整个零件制造完毕，得到一个三维实体原型。当实体原型完成后，首先将实体取出，并将多余的树脂排净；之后去掉支撑，进行清洗，然后再将实体原型放在紫外激光下整体后固化

优点;（1）成型过程自动化程度高。（2）尺寸精度高。（3）优良的表面质量。（4）可以制作结构十分复杂、尺寸比较精细的模型。（5）可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型。（6）制作的原型可以一定程度地替代塑料件。

缺点：（1）成型过程中伴随着物理和化学变化，制件较易弯曲，需要支撑，否则会引起制件变形（2）液态树脂固化后的性能尚不如常用的工业塑料，一般较脆，易断裂。

（3）设备运转及维护费用较高（4）使用的材料较少（5）液态树脂有一定的气味和毒性,并且需要避光保存（6）有时需要二次固化。

10.光掩膜法成型技术