增材制造的概述
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。
增材制造介绍
增材制造介绍一、增材制造的概述增材制造，又称为3D打印，是一种通过逐层堆积材料来构建物体的制造技术。
它利用数字化模型文件作为基础，将材料逐层堆积成为实际的物品，不同于传统的去除材料加工方式。
这种技术的起源可以追溯到上世纪80年代，但近年来随着科技的进步，增材制造得到了广泛的应用和发展。
二、增材制造的原理增材制造的原理基于离散-堆积原理，它将物品进行层层分解，得到一系列的二维平面数据，然后通过逐层堆积的方式将材料重新组合起来。
具体过程如下：1.通过计算机辅助设计（CAD）软件或三维扫描仪建立数字化三维模型。
2.将三维模型进行切片处理，得到一系列的二维截面数据。
3.打印设备根据切片数据，逐层堆积材料，形成三维实体。
4.经过后处理，得到最终的制成品。
三、增材制造的应用增材制造的应用广泛，涵盖了航空航天、医疗、建筑、汽车、教育等多个领域。
以下是增材制造的一些主要应用：1.航空航天：增材制造被用于制造航空航天领域的复杂零部件，如发动机零件、飞机框架等。
2.医疗领域：通过增材制造技术，可以定制个性化的医疗器械、人体植入物、组织工程等。
例如，通过3D打印技术制作牙齿、骨骼和器官的模型，用于手术规划和训练。
3.建筑领域：建筑师使用增材制造来制作建筑模型，能够更好地理解设计方案的空间效果和比例关系，从而提高设计效率。
4.汽车制造：汽车行业利用增材制造技术生产复杂和高质量的零件，例如汽车零部件原型或生产工具。
此外，增材制造还可以用于生产定制的汽车零件或配件，以满足客户的个性化需求。
5.教育领域：在教育领域中，增材制造被用于制作教学模型和演示工具，帮助学生更好地理解复杂的概念和结构。
例如，教师可以使用3D打印机制作生物学或物理学的教学模型，以便学生更好地理解结构和功能。
6.食品加工：近年来，食品加工行业也开始探索增材制造技术的应用。
通过使用3D食品打印机，可以按照数字模型制作出各种形状和质地的食品。
这种技术为食品加工提供了更多的创意和定制化可能性。
增材制造PPT课件
增材制造的分类
根据使用的材料类型，增材制造技术可分为金属 增材制造和非金属增材制造。金属增材制造包括 激光熔化、电子束熔化、粉末烧结等，非金属增 材制造包括立体光刻、喷墨打印等。
根据使用的工艺类型，增材制造技术可分为粉末 烧结、光固化、熔融沉积等。粉末烧结是最常用 的金属增材制造技术之一，而光固化则是最常用 的非金属增材制造技术之一。
知识产权问题
增材制造技术可能涉及到知识产权问题， 需要加强知识产权保护。
技术难度
增材制造技术的操作和维护需要专业知识 和技能，对人员要求较高。
质量控制难度
增材制造技术的质量控制难度较大，需要 加强质量控制。
增材制造的未来发展趋势
新材料应用
随着新材料的不断涌现， 增材制造技术的应用范围 将不断扩大。
制造技术的发展和应用。
THANKS
感谢观看
03 增材制造技术面临的挑战
增材制造技术还面临着一些挑战，如设备成本高 、材料选择有限、制造精度和稳定性有待提高等 。
展望
01
技术发展与趋势
随着技术的不断发展，增材制造技术将更加成熟和高效，制造精度和稳
定性也将得到进一步提高。同时，增材制造技术的材料选择范围也将更
加广泛，可以满足更多应用场景的需求。
案例四
总结词
直观性、降低成本
详细描述
某大学采用增材制造技术生产教学用具，可以更加直观地展示教学内容，同时相 较于传统的采购方式，降低了成本。
06
总结与展望
总结
01 增材制造技术的现状
增材制造技术目前已经广泛应用于航空航天、医 疗、建筑等领域，取得了显著的成果。
02 增材制造技术的优势
增材制造技术具有制造复杂形状的能力，提高了 制造效率，降低了制造成本，同时也为创新设计 提供了更多的可能性。
增材制造的原理、分类
增材制造的原理、分类
增材制造（Additive Manufacturing）是一种通过逐层堆积材料来制造物体的生产技术。
其原理是将设计好的三维模型切分成多个薄层，然后通过逐层叠加材料来构建物体。
增材制造可被分为以下几类：
1. 熔融沉积：这是最常见的增材制造方法，也被称为3D打印。
它使用熔化的材料通过喷嘴或激光束逐层堆积，形成所需形状。
常见的熔融沉积技术包括熔融沉积建模（FDM）和选择性激光熔化（SLM）。
2. 光固化：这种方法使用紫外线或其他光源照射可固化树脂，使其逐层凝固，形成所需形状。
常见的光固化技术包括立体光刻（SLA）和数字光处理（DLP）。
3. 粉末床烧结：这种方法使用粉末材料，通过热源或激光束逐层加热，使粉末粘结在一起形成实体。
常见的粉末床烧结技术包括选择性激光烧结（SLS）和电子束烧结（EBM）。
4. 材料喷射：这种方法使用粉末或液体材料通过喷嘴喷射到底层上，逐层堆积。
常见的材料喷射技术包括喷墨打印和多材料喷射。
5. 纸张打印：这种方法使用专用的纸张，通过墨水喷射或热敏打印来逐层堆积形成物体。
常见的纸张打印技术包括剥离式纸张打印（LPP）和连续纸张打印（CPP）。
这些分类只是增材制造的一部分，随着技术的不断发展，可
能还会出现新的分类方法。
增材制造技术的概念
增材制造技术的概念增材制造技术是一种先进的制造工艺，也被称为3D打印技术。
它利用数字化设计文件，通过逐层堆叠材料的方式，制造出三维实体物体。
与传统的减材制造技术相比，增材制造技术具有快速、灵活、节约材料、可定制性强等特点，因此在航空航天、医疗、汽车制造等领域得到广泛应用。
本文将从增材制造技术的基本原理、应用领域、未来发展趋势等方面进行详细阐述。
一、增材制造技术的基本原理增材制造技术的基本原理是根据数字化的三维模型，通过一层层的堆叠材料来逐渐构建出所需的实体物体。
其工艺流程可以简单描述为：根据设计要求，使用CAD软件绘制出三维模型并进行优化；通过CAM软件将模型切片，生成逐层堆叠的路径信息；然后，将材料（如金属粉末、塑料丝等）按照路径信息逐层加工，通过激光束或其他形式的能量源将材料熔化、固化，逐渐堆叠而成；去除支撑结构、表面处理等工艺，使得最终的产品符合设计要求。
整个制造过程快速、灵活，可大大节约材料和加工时间，实现了低成本、高效率的制造。
二、增材制造技术的应用领域1.航空航天领域增材制造技术在航空航天领域具有广泛的应用前景。
可以利用增材制造技术生产轻量化的航空发动机零部件，提高发动机的性能和燃烧效率；还可以制造复杂的内部结构零件，如燃烧室等，大大提高零部件的整体性能。
在航天器件制造方面，增材制造技术也可以实现快速、灵活的生产，并且可根据具体需求进行个性化定制，符合航空航天产品的特殊要求。
2.医疗领域在医疗领域，增材制造技术可以应用于定制化医疗器械的制造，包括假体植入件、牙科种植体等。
通过增材制造技术，可以根据患者个体化的需求，精确制造符合其身体结构的医疗器械，提高手术的成功率和患者的生活质量。
增材制造技术还可以用于生物医学领域的研究，如生物打印技术等，为医学研究和临床应用提供新的可能性。
3.汽车制造领域在汽车制造领域，增材制造技术也发挥着重要的作用。
通过增材制造技术，可以制造轻量化、复杂形状的汽车零部件，提高汽车的燃油效率和安全性能，减少车辆的自重。
增材制造的概念
增材制造的概念
1、增材制造的概念：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。
2、增材制造，又叫做3D(Three Dimensions)打印，是以计算机三维数字模型为基础，通过软件分层离散和数控成形系统，用激光、电子束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂、热塑等材料在二维平面上进行逐层堆积黏结，从而快速制造出与数模设计一致的实物产品。
与传统减材加工制造技术不同，增材制造大幅节约了原材料在去除、切削、再加工过程中的消耗，同时不受传统加工工艺的限制，可以在产品设计环节进行优化或自由重塑，极大降低了后续工艺流程的工作难度和时间损耗。
增材制造融合了IT、先进材料、智能制造等多种技术，被认为是制造业最具颠覆性和代表性的新兴技术之一，代表着高端制造的发展方向。
增材制造工艺(3篇)
第1篇随着科技的飞速发展，传统制造业面临着前所未有的挑战。
为了满足个性化、定制化生产的需求，增材制造（Additive Manufacturing，AM）作为一种新兴的制造技术，逐渐成为工业领域的研究热点。
本文将从增材制造工艺的定义、原理、应用及发展趋势等方面进行探讨。
一、增材制造工艺的定义增材制造，又称3D打印，是一种以数字模型为基础，通过逐层堆积材料的方式，制造出实体物体的技术。
与传统的减材制造（如切削、铸造等）相比，增材制造具有以下特点：1. 设计与制造一体化：增材制造可以实现复杂、异形零件的快速制造，缩短产品研发周期。
2. 定制化生产：根据用户需求，可快速调整产品结构，满足个性化定制。
3. 节约材料：增材制造可以实现材料的高效利用，减少材料浪费。
4. 减少中间环节：增材制造可直接从数字模型制造出产品，减少中间加工环节。
二、增材制造工艺原理增材制造工艺主要包括以下几种：1. 层积制造：通过逐层堆积材料，形成所需形状的实体。
如FDM（熔融沉积建模）、SLA（光固化立体打印）等。
2. 粉末床熔融：将粉末材料铺在平台上，利用激光、电子束等高温能量源将粉末局部熔化，形成所需形状的实体。
如SLS（选择性激光烧结）、DMLS（直接金属激光烧结）等。
3. 金属增材制造：利用激光、电子束等高温能量源，将金属粉末局部熔化，形成所需形状的实体。
如EBM（电子束熔融）、DMLS等。
4. 3D打印金属：采用高速离心力将金属粉末喷射到高速旋转的基板上，形成所需形状的实体。
如HSM（高速金属打印）等。
5. 光固化工艺：通过光敏树脂材料在紫外光照射下固化，形成所需形状的实体。
如DLP（数字光处理）、SLA等。
三、增材制造工艺应用增材制造工艺在各个领域都有广泛的应用，以下列举几个典型应用：1. 零件制造：在航空航天、汽车、医疗器械等领域，增材制造工艺可以制造出复杂、轻量化、高强度的零件。
2. 模具制造：增材制造工艺可以快速制造出各种复杂模具，提高模具设计、制造效率。
增材制造的概述范文
增材制造的概述范文增材制造（Additive Manufacturing，AM）是一种通过将材料逐层添加到物体上，逐渐构建成三维实体的制造技术。
与传统的减材制造（Subtractive Manufacturing）方法不同，减材制造是通过削减或切割材料以形成最终产品。
增材制造的概述包括其背景、原理、主要技术、应用领域和未来发展方向。
一、背景：增材制造起源于20世纪80年代，最早应用于快速成型技术（Rapid Prototyping，RP），用于快速制作产品的原型。
随着科技的进步，增材制造逐渐应用于制造工业领域，并在近年来迅速发展。
二、原理：增材制造的工作原理是将三维模型切割成一系列二维的切片，然后通过层层堆叠这些切片来创建所需的物体。
增材制造的过程可以分为三个主要步骤：预处理、制造和后处理。
在预处理阶段，需要将三维模型转换为适合制造的文件格式，并进行切片处理。
制造阶段包括材料的加热或固化、层层堆叠和带有控制系统的移动平台。
在后处理阶段，需要去除支撑结构、进行优化和精密加工。
三、主要技术：增材制造涵盖了多种不同的技术，包括选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）、虚拟造型（Stereolithography，SLA）、电子束熔化（Electron Beam Melting，EBM）和直接能源沉积（Directed Energy Deposition，DED）等。
每种技术都有其特定的优点和应用范围。
例如，SLS适用于制造金属和塑料，而EBM适用于制造复杂的金属部件。
四、应用领域：增材制造已广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗领域、消费品制造和建筑领域等。
在航空航天领域，增材制造的应用可以减轻航空器结构的重量，提高燃料效率。
在医疗领域，增材制造可以用于制造个性化的医疗器械和人工器官，以及进行精确的手术模拟。
在消费品制造领域，增材制造使得个性化定制成为可能，提供了更多创新的设计和制造方式。
中国制造2025关于增材制造的描述
我国制造2025关于增材制造的描述一、背景介绍我国制造2025是我国政府发布的一项旨在推动工业转型升级和实现制造业现代化的重要战略规划。
其中，关于增材制造的描述是该战略规划的重要组成部分。
二、增材制造的定义增材制造（Additive Manufacturing，AM）是一种由数字模型直接制造物体的制造技术，也被称为三维打印。
相较传统的减材制造，增材制造可以通过逐层堆叠原材料的方式，精确制造出复杂形状的零部件，具有设计灵活、制造快速、节约原材料等优势。
三、增材制造在我国制造2025中的定位1.战略意义增材制造被视为我国制造2025战略规划中的重要技术领域之一，它可以推动传统制造业实现数字化、智能化升级，提高制造业整体效率和竞争力。
2.发展目标我国制造2025明确了将增材制造技术应用于航空航天、汽车、医疗器械、电子通信等行业的发展目标，力求实现制造工艺的革新和产品质量的提升。
3.支持政策为了推动增材制造技术的发展，我国制造2025提出了一系列支持政策，包括加大政府投入、推动产学研合作、鼓励企业创新等措施，以营造良好的发展环境。
四、增材制造在我国制造2025中的发展路径1.技术创新我国制造2025鼓励企业加大对增材制造技术的研发投入，推动材料、设备、工艺等方面的创新，提升技术水平和核心竞争力。
2.产业应用我国制造2025鼓励企业将增材制造技术与传统制造业相结合，推动技术在航空航天、汽车、医疗器械等领域的应用，加快产业转型升级。
3.人才培养我国制造2025强调人才培养的重要性，通过加强技术人才培训和引进优秀人才等方式，确保增材制造领域有足够的人才储备。
五、增材制造在我国制造2025中的发展前景随着技术不断进步和产业需求的不断增长，增材制造在我国制造2025的发展前景十分广阔。
1.技术应用广泛增材制造技术将在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到广泛应用，助力我国制造业向高端制造迈进。
2.产业规模扩大随着增材制造技术的不断成熟，相关产业链将逐渐完善，产业规模将逐步扩大，为我国制造业注入新的发展动力。
增材制造技术在建筑领域的创新实践
增材制造技术在建筑领域的创新实践一、增材制造技术概述增材制造技术，通常被称为3D打印技术，是一种通过逐层添加材料来制造三维实体对象的制造技术。
与传统的减材制造相比，增材制造技术具有设计自由度高、材料利用率高、制造周期短等优点，正在逐渐改变传统的生产方式。
在建筑领域，增材制造技术的应用更是展现出了巨大的潜力和创新性。
1.1 增材制造技术的核心特性增材制造技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 设计自由度：增材制造技术可以制造出复杂的几何形状，不受传统制造工艺的限制。
- 材料利用率：由于是逐层添加材料，增材制造技术的材料利用率远高于传统制造方式。
- 制造速度：相比传统制造，增材制造技术可以显著缩短产品从设计到成型的时间。
- 定制化生产：可以根据客户需求快速定制产品，满足个性化需求。
1.2 增材制造技术在建筑领域的应用场景增材制造技术在建筑领域的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 建筑构件制造：利用增材制造技术快速制造出建筑所需的各种构件。
- 建筑模型打印：用于建筑规划和设计阶段，快速打印出建筑模型，便于讨论和修改。
- 建筑装饰和艺术品制作：增材制造技术可以制造出具有艺术感的建筑装饰和雕塑。
- 建筑现场施工：在建筑现场直接打印建筑结构，减少物流和施工时间。
二、增材制造技术在建筑领域的创新实践增材制造技术在建筑领域的应用正日益成熟，许多创新实践已经开始影响着建筑行业的未来。
2.1 建筑构件的快速制造增材制造技术在建筑构件制造方面展现出了巨大的潜力。
通过3D打印技术，可以快速制造出各种复杂形状的建筑构件，如墙体、柱子、梁等。
这些构件不仅能够满足建筑的结构和功能需求，还可以实现更加个性化和艺术化的设计。
2.2 建筑模型的打印与应用在建筑规划和设计阶段，增材制造技术可以快速打印出建筑模型。
这些模型不仅能够帮助设计师和客户更直观地理解建筑的设计意图，还能够在模型打印过程中发现设计中的问题，及时进行调整和优化。
增材制造技术在珠宝设计中的创意展现
增材制造技术在珠宝设计中的创意展现一、增材制造技术概述增材制造技术，通常被称为3D打印技术，是一种通过逐层添加材料来构造物体的制造过程。
与传统的减材制造方法相比，增材制造具有设计自由度高、材料利用率高、制造周期短等优点。
近年来，随着技术的不断进步和成本的降低，增材制造技术已经渗透到各个领域，包括珠宝设计。
1.1 增材制造技术的核心特性增材制造技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 设计自由度：增材制造技术几乎不受传统制造工艺的限制，能够实现复杂几何形状的设计。
- 材料多样性：可以使用多种材料进行打印，包括但不限于金属、塑料、陶瓷等。
- 快速原型：能够快速制造出设计的原型，加速产品开发过程。
- 定制化生产：可以根据客户需求定制产品，满足个性化需求。
1.2 增材制造技术的应用场景增材制造技术在珠宝设计中的应用场景非常广泛，主要包括以下几个方面：- 个性化珠宝设计：根据客户的个性化需求，设计独一无二的珠宝。
- 复杂结构珠宝：打印出传统工艺难以实现的复杂结构珠宝。
- 快速原型制作：在珠宝设计阶段快速制作出设计原型，进行评估和修改。
- 珠宝零件制造：打印出珠宝的各个零件，提高生产效率。
二、增材制造技术在珠宝设计中的应用2.1 个性化珠宝设计增材制造技术使得珠宝设计师能够根据客户的具体需求，设计出具有独特风格和意义的珠宝。
这种个性化的设计不仅能够满足客户的审美需求，还能够体现客户的个性和情感。
2.2 复杂结构珠宝的实现传统的珠宝制造工艺在制作复杂结构的珠宝时会受到很大的限制。
而增材制造技术则可以轻松实现这些复杂结构的设计，如内部空腔、交错的几何形状等，为珠宝设计带来了更多的可能性。
2.3 快速原型制作在珠宝设计过程中，设计师需要不断地对设计进行评估和修改。
增材制造技术可以快速打印出设计原型，使设计师能够直观地看到设计效果，并及时进行调整。
2.4 珠宝零件制造增材制造技术还可以用于珠宝零件的制造。
通过3D打印技术，可以快速生产出珠宝的各个零件，然后进行组装。
增材制造在个性化家具设计中的应用
增材制造在个性化家具设计中的应用一、增材制造技术概述增材制造，又称为3D打印技术，是一种通过逐层叠加材料来构造三维实体的先进制造技术。
与传统的减材制造相比，增材制造具有设计自由度高、材料利用率高、生产周期短等显著优势。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，增材制造正在成为推动制造业转型升级的重要力量。
1.1 增材制造技术的核心特性增材制造技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 设计自由度：增材制造技术能够实现复杂的几何形状和内部结构的设计，突破了传统制造工艺的限制。
- 材料利用率：增材制造技术在生产过程中几乎不产生材料浪费，大大提高了材料的利用率。
- 生产效率：增材制造技术可以缩短产品从设计到成型的周期，加快了产品的研发和迭代速度。
- 定制化生产：增材制造技术可以根据客户需求快速实现个性化定制，满足市场多样化的需求。
1.2 增材制造技术的应用场景增材制造技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 航空航天：用于制造复杂的零部件和结构，减轻重量，提高性能。
- 医疗器械：用于定制化生产人体植入物和假肢，提高患者的生活质量。
- 汽车制造：用于快速制造汽车零部件原型，加速研发流程。
- 建筑行业：用于打印建筑构件和模型，提高设计和施工效率。
二、增材制造在个性化家具设计中的应用个性化家具设计是增材制造技术应用的一个重要领域。
随着消费者对家居环境个性化、定制化需求的不断增长，增材制造技术在家具设计和制造中的应用越来越广泛。
2.1 个性化家具设计的需求分析个性化家具设计需求主要来源于以下几个方面：- 消费者个性化需求：消费者希望家具能够体现个人品味和生活态度，追求与众不同的家居环境。
- 空间利用优化：不同家庭的居住空间和使用需求各异，需要定制化家具来优化空间利用。
- 环保和可持续性：消费者越来越关注家具的环保性能和可持续性，增材制造技术可以减少材料浪费，符合绿色制造的理念。
2.2 增材制造技术在家具设计中的关键应用增材制造技术在个性化家具设计中的关键应用包括以下几个方面：- 复杂形状和结构的设计：增材制造技术可以轻松实现复杂的家具形状和内部结构设计，如曲线、镂空等。
增材制造技术在艺术创作中的可能性
增材制造技术在艺术创作中的可能性一、增材制造技术概述增材制造技术，又称3D打印技术，是一种通过逐层添加材料来构造物体的制造方法。
与传统的减材制造技术相比，增材制造技术具有设计自由度高、材料利用率高、制造周期短等优点。
随着技术的发展，增材制造技术已经渗透到各个领域，其中在艺术创作领域的应用尤为引人注目。
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将数字模型转化为实体物体。
这一过程通常包括数据获取、模型处理、路径规划、材料选择和打印执行等步骤。
通过精确控制材料的添加量和位置，增材制造技术能够实现复杂结构的快速成型。
1.2 增材制造技术在艺术创作中的应用增材制造技术在艺术创作中的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 雕塑艺术：艺术家可以利用3D打印技术制作出精细的雕塑作品，甚至可以打印出传统工艺难以实现的复杂结构。
- 珠宝设计：增材制造技术可以用于制作个性化的珠宝饰品，通过精确控制材料和设计，创造出独特的艺术效果。
- 服装与配饰：3D打印技术可以用于制作服装上的装饰物和配饰，为服装设计带来新的创意和表现形式。
- 装置艺术：艺术家可以利用3D打印技术制作出大型的装置艺术作品，这些作品往往具有强烈的视觉冲击力和艺术感染力。
二、增材制造技术在艺术创作中的创新应用增材制造技术为艺术创作提供了无限的可能性，艺术家们通过这一技术不断探索和创新，创造出了许多令人惊叹的艺术作品。
2.1 个性化定制的艺术作品增材制造技术可以实现个性化定制，艺术家可以根据客户的需求，设计出独一无二的艺术作品。
这种定制化的艺术创作方式，不仅满足了人们对个性化的追求，也为艺术市场带来了新的活力。
2.2 跨学科的艺术创作增材制造技术的引入，使得艺术创作不再局限于传统的绘画、雕塑等表现形式。
艺术家们可以与工程师、科学家等不同领域的专家合作，将艺术与科技、材料学等学科相结合，创造出跨界的艺术作品。
2.3 互动性艺术作品的创作增材制造技术还可以用于制作具有互动性的艺术作品。
增材制造技术概要
粘结剂喷射技术适用于制造轻质、高强度 的复合材料零件，广泛应用于航空航天、 汽车等领域。
03
增材制造材料
金属材料
01
02
03
钛及钛合金
钛及钛合金具有高强度、 低密度、耐腐蚀等优点， 广泛应用于航空航天、医 疗等领域。
铝合金
铝合金具有轻量化、导电 导热性好等优点，适用于 电子、航空航天等领域。
不锈钢
应用领域与优势
应用领域
定制化生产
降低成本
提高设计自由度
增材制造技术在航空航 天、汽车、医疗、教育、 建筑等领域有广泛应用。
能够快速制造出定制化 的产品，满足个性化需
求。
减少了材料浪费和加工 时间，降低了制造成本。
无需受到传统加工工艺 的限制，可以设计出更
复杂、创新的产品。
02
增材制造技术原理与类型
其他特殊材料
生物材料
生物材料具有生物相容性、可降解性等优点，适用于医疗器械、生物医药等领 域。
光敏树脂
光敏树脂具有高精度、快速固化等优点，适用于精密零件、模型制作等领域。
04
增材制造技术应用案例
航空航天领域应用案例
飞机零部件制造
定制化设计
增材制造技术可以快速、精确地制造 出飞机零部件，如发动机零件、机翼 等，提高生产效率和降低成本。
THANKS
感谢观看
普及化应用
随着技术的不断成熟和成本的 降低，增材制造技术将逐渐普
及化，应用于更多领域。
对行业的影响与变革
制造业转型
增材制造技术将推动制造业从传统制造向数字化、智能化制造转 型。
定制化生产
增材制造技术将促进制造业向定制化生产转变，满足个性化需求。
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。
增材制造的基本知识点
增材制造的基本知识点一、增材制造的定义。
增材制造（Additive Manufacturing，AM），俗称3D打印，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
与传统的减材制造（如切削加工）不同，它是通过材料的累加来制造产品的。
二、增材制造的原理。
1. 分层制造原理。
- 首先将三维模型进行切片处理。
这就如同把一个立体的物体按照一定的厚度（层厚）切成一片片的薄片。
例如，对于一个复杂的机械零件模型，软件会根据设定的层厚（如0.1mm）将其分解成多个二维层面。
- 然后，增材制造设备根据每个层面的轮廓信息，通过特定的工艺手段（如激光烧结、熔融沉积等）将材料逐层堆积起来。
以熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）为例，喷头加热并挤出丝状的热塑性材料（如PLA塑料丝），按照每个层面的形状路径进行沉积，一层完成后，工作平台下降一个层厚的距离，喷头再进行下一层的沉积，如此反复，直到整个模型制造完成。
2. 不同工艺的特殊原理。
- 选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）- SLS使用高能量的激光束选择性地烧结粉末材料（如尼龙粉末）。
激光束按照每个切片层面的形状在粉末层上扫描，使粉末颗粒在激光的作用下烧结在一起形成固态结构。
烧结完成一层后，粉末供应系统会在已烧结层上铺上一层新的粉末，然后激光再烧结下一层，这样层层叠加构建出三维物体。
- 光固化成型（Stereolithography Apparatus，SLA）- SLA基于液态光敏树脂的光聚合原理。
在一个容器中装有液态光敏树脂，紫外激光束按照切片层面的形状在树脂表面进行扫描。
被激光照射到的树脂发生光聚合反应，由液态转变为固态。
每完成一层的固化后，工作平台下降一个层厚的距离，然后新的液态树脂覆盖已固化层，激光再进行下一层的固化，最终形成三维物体。
3.1增材制造技术概述(精)PPT课件
.
22
应用案例
歼-15与歼-31飞机
.
23
结束
.
24
发展目标是实现增材层厚和增材单元尺寸减小10～100倍，从现有
的0.1mm级向0.01～0.001mm发展，制造精度达到微纳米级。
.
12
2．设备的再涂层技术
由于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， 因此，增材制造的自动化涂层是材料累加的必要工序之一。
目前，分层厚度向0.01mm发展，而如何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度的关键。
.
6
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
上游走，逐层堆积直接“生长”，直接制造出任意复杂形状的零件， 其实质就是CAD软件驱动下的激光三维熔覆过程，其典型过程如图:
.
7
图 金属零件激光增材制造典型过程
.
8
电弧增材制造：
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。
.
10
3.1.2 关键技术
增材制造技术的成熟度还远不能同传统的金属切削、铸造、锻造、焊 接、粉末冶金等制造技术相比，还有涉及到从科学基础、工程化应用 到产业化生产的质量，诸如激光成型专用合金体系、零件的组织与性 能控制、应力变形控制、缺陷的检测与控制、先进装备的研发等大量 研究工作。
增材制造技术 课程知识点
增材制造技术课程知识点一、增材制造技术概述。
1. 定义。
- 增材制造（Additive Manufacturing，AM），俗称3D打印，是一种基于离散 - 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。
它与传统的减材制造（如切削加工）和等材制造（如铸造、锻造）方法不同，通过材料逐层累加的方式来构建三维实体。
2. 发展历程。
- 早期概念的起源可以追溯到20世纪80年代，美国的Charles Hull发明了立体光刻（Stereolithography，SLA）技术，这是最早的商业化增材制造技术。
- 随后，多种增材制造技术相继发展，如选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）、熔融沉积建模（Fused Deposition Modeling，FDM）等，在不同的材料和应用领域不断拓展。
- 近年来，增材制造技术在航空航天、医疗、汽车等众多行业得到了广泛的应用，技术不断创新，朝着高精度、高性能、多材料复合等方向发展。
3. 增材制造技术的优势。
- 设计自由度高。
- 能够制造传统制造方法难以实现的复杂几何形状的零件。
例如，内部具有复杂流道结构的航空发动机零部件，通过增材制造可以一体成型，无需进行复杂的装配过程。
- 材料利用率高。
- 与传统切削加工相比，增材制造是逐层累加材料，减少了材料的浪费。
特别是对于一些昂贵的材料，如钛合金等，在航空航天领域可以大大降低成本。
- 快速原型制造。
- 可以快速将设计概念转化为实体模型，便于产品的设计验证、功能测试等。
在产品开发的早期阶段，能够快速迭代设计方案，缩短产品开发周期。
4. 增材制造技术的局限性。
- 制造精度相对较低。
- 虽然技术在不断进步，但与传统精密加工相比，目前部分增材制造技术的精度仍然有限。
例如，FDM技术在制造小型、精密零件时，可能会出现层间精度误差，需要进行后处理来提高精度。
- 生产效率较低。
- 对于大规模生产，增材制造的速度相对较慢。
增材制造技术在纳米科技领域的突破
增材制造技术在纳米科技领域的突破一、增材制造技术概述增材制造技术，又称为3D打印技术，是一种通过逐层添加材料的方式来构造物体的制造技术。
与传统的减材制造技术相比，增材制造技术具有设计自由度高、材料利用率高、制造周期短等优点。
随着科技的不断进步，增材制造技术在纳米科技领域的应用日益广泛，为纳米科技的发展带来了新的突破。
1.1 增材制造技术的核心特性增材制造技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 设计自由度：增材制造技术允许设计者在三维空间内自由设计，不受传统制造工艺的限制。
- 材料利用率：增材制造技术通过逐层添加材料的方式，可以大幅提高材料的利用率，减少浪费。
- 制造周期：与传统制造技术相比，增材制造技术可以缩短制造周期，加快产品的研发和生产进程。
1.2 增材制造技术的应用场景增材制造技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 医疗器械：增材制造技术可以用于制造定制化的医疗器械，满足患者个性化的需求。
- 航空航天：增材制造技术可以用于制造复杂的航空航天部件，提高部件的性能和可靠性。
- 汽车制造：增材制造技术可以用于制造汽车零部件，提高汽车的性能和生产效率。
二、增材制造技术在纳米科技领域的应用纳米科技是指在纳米尺度上进行操作和控制的科学技术，它涉及到纳米材料、纳米器件、纳米结构等多个方面。
增材制造技术在纳米科技领域的应用，为纳米科技的研究和开发带来了新的机遇。
2.1 纳米材料的制备增材制造技术可以用于制备具有特定性能的纳米材料。
通过精确控制材料的添加和层厚，可以制备出具有特定微观结构和性能的纳米材料，如纳米多孔材料、纳米复合材料等。
2.2 纳米器件的制造增材制造技术可以用于制造纳米尺度的器件。
通过精确控制材料的添加和堆叠，可以制造出具有特定功能的纳米器件，如纳米传感器、纳米执行器等。
2.3 纳米结构的构建增材制造技术可以用于构建复杂的纳米结构。
通过逐层添加材料的方式，可以构建出具有复杂几何形状和功能的纳米结构，如纳米光学器件、纳米电子器件等。
增材制造简介
三、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度的关键。
增材制造的原理与方法
工艺方法的大变革
△M＜0（减材）材料去除（车、铣、刨、磨） △M =0（等材）材料成型（锻、铸、焊、塑） △M＞0（增材）材料累加（3D打印、快速成型、快速制造、复材铺层工艺） 信息化制造的代表 全数字化制造 全柔性制造：任意形状和内部结构 控形柔性：材料与外形一体化 高度自动化、智能化、网络化 技术名称的变化
增材制造的原理与方法
3D打印发展与现状
一、概述
原理：目前增材制造的主要方法就是3D打印技术（3D Printing），它的基本原理是， 把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面，然后一 层一层的打印出来并按原来的位置堆积到一起，形成一个实体的立体模型。
优势：1.制造复杂物品。（没有传统加工的限制） 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）
优点： 1.成型过程自动化程度
高。 2.尺寸精度高。SLA原型
的尺寸精度可以达到±0.1mm。 3.表面质量优良。 4.系统分辨率较高，可
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
增材制造
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－切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。
增材制造按能量源分类
⏹激光束
⏹电子束
⏹等离子或等离子束
通过热源加热材料使之结合、直接制造零
件，统称高能束流快速制造
增材制造按工艺分类⏹LMD技术
⏹SLM技术
LMD技术基本原理
LMD技术作为增材制造技术的一种，是通过快速成型（RapidPrototyping，RP）技术和激光熔覆技术有机结合，以金属粉末为加工原料，采用高能密度
激光束将喷洒在金属基板上的粉末逐层熔覆堆积，从而形成金属零件的制造
技术。
整个LMD系统包括激光器、激光制冷机组、激光光路系统、激光加工机床、激光熔化沉积腔、送粉系统及工艺监控系统等。
LMD快速成型技术的基本原理为：首先，利用切片技术将连续的三维CAD
数模离散成具有一定层厚及顺序的分层切片；第二，提取每一层切片所产生
的轮廓并根据切片轮廓设计合理的激光器扫描路径、激光扫描速度、激光强
度等，并转换成相应的计算机数字控制程序；第三，将激光溶化沉积腔抽真空，并充入一定压力的惰性保护气体，防止粉末熔化时被氧化；第四，计算
机控制送粉系统向工作台上的基板喷粉，同时激光器在计算机指令控制下，
按照预先设置的扫描程序进行扫描，溶化喷洒出来的粉末，熔覆生成与这一
层形状、尺寸一致的熔覆层；最后，激光阵镜、同轴送粉喷嘴等整体上移
（或工作台下移）一个切片厚度并重复上述过程，逐层熔覆堆积直到形成CAD 模型所设计的形状，加工出所需的金属零件。
SLM技术基本原理
SLM技术作为增材制造技术的另外一种实施方式，由粉床选区激光烧结技术（SLS）发展而来，以金属粉末为加工原料，采用高能密度激光束将铺洒在金属基板上的粉末逐层熔覆堆积，从而形成金属零件的制造技术。
整个SLM设备包括激光器、激光阵镜、粉末碾轮、粉末储存室、零件成型室等。
SLM快速成型技术的基本原理为：首先，利用切片技术将连续的三维CAD数模离散成具有一定层厚及顺序的分层切片；第二，提取每一层切片所产生的轮廓并根据切片轮廓设计合理的激光器扫描路径、激光扫描速度、激光强度等，并转换成相应的计算机数字控制程序；第三，将激光溶化沉积腔抽真空，并充入一定压力的惰性保护气体，防止粉末熔化时被氧化；第四，计算机控制可升降系统上升，粉末碾轮将粉末从粉末储存室推送到零件成型室工作台上的基板，同时激光器在计算机指令控制下，按照预先设置的扫描程序进行扫描，溶化铺洒在基板上的粉末，熔覆生成与这一层形状、尺寸一致的熔覆层；最后，粉末储存室上移而零件成型室下移一个切片厚度并重复上述过程，逐层熔覆堆积直到形成CAD模型所设计的零件。
增材制造钛合金的组织特征
试样顶部，试样顶部由大量的等轴V晶粒
组成。
等轴V晶粒内部组织如图b所示，
其亚结构十分复杂，在粗大的等轴V晶界
上有少量的Al团束析出，而在V晶粒内部
密集分布着针状Al、片状Al及V相转变组
织
试样底部，从基底至沉积试样中部的微观
组织依次为基底纯钛组织、片(条)状组织、
网篮组织、细密马氏体组织
以激光增材制造Ti6Al4V为例
其他方法制造钛合金的组织特征
⏹铸造钛合金——一次性成型，组织存在较多缺陷，力学性能通常低于锻造件
⏹锻造钛合金——
在较短时间内经受较大的变形,因而在组织形态上表现出较为明显的变形方向特征
⏹粉末热压钛合金——通常可得细密、稳定的晶粒组织，组织性能优于锻件
裂纹扩展与断裂韧性裂纹扩展：当材料受到小于屈服强度的交变应力时，会产生疲劳问题，即在疲劳源附近，发生裂纹的萌生和扩展
断裂韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力
裂纹扩展、断裂韧性试样类型及规格尺寸
裂纹扩展、断裂韧性检测方法
在试样中间开一裂纹，通过三点或四点抗弯断裂测试，
计算材料的断裂韧性。
a 232BL
PL Y K IC 公式：
加载频率的影响：裂纹扩展速率低时，加载频率的变化对疲劳裂纹扩展速率基本没有影响；速率高时，加载频率的降低使裂纹扩展速率增大
⏹R ＞0时，随着R 的增大，高速率区，裂纹扩展的寿命减小；在低速率区，疲劳裂纹扩展速率的下限降低⏹R ＜0时，负应力的存在使低速率区裂纹扩展加快；对中速率区的裂纹扩展速度影响不大；在高速率区，裂纹扩展速度有减缓的趋势
应力比R 的影响：a m R -1R 1σσ+=平均应力
循环应力
⏹温度
⏹腐蚀环境等。