增材制造是什么意思？

增材制造（Additive Manufacturing，簡稱AM）是一種基于數(shù)字模型設(shè)計(jì)、逐層遞增構(gòu)建實(shí)物的制造技術(shù)。與傳統(tǒng)的制造技術(shù)（如鑄造、加工、成型等）不同，增材制造是通過逐層添加材料來制造零部件，而不是通過去除材料或者在材料中進(jìn)行切削來達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過增加材料來構(gòu)造零部件，增材制造可以生產(chǎn)出通常無法通過傳統(tǒng)制造方式制造的高度復(fù)雜、精細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)，也可以減少材料的浪費(fèi)和制造時(shí)間。

相較于傳統(tǒng)的制造技術(shù)，增材制造具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 可以生產(chǎn)出設(shè)計(jì)復(fù)雜、難以制造的幾何結(jié)構(gòu)，例如薄壁結(jié)構(gòu)、空心結(jié)構(gòu)、內(nèi)腔、懸空結(jié)構(gòu)等。這些結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)通常需要延用或僅通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)模擬才能較為精準(zhǔn)地進(jìn)行。

2. 增材制造能夠大幅度降低制造成本。傳統(tǒng)的制造方式通常會(huì)造成高達(dá)90%的材料浪費(fèi)，而增材制造可以精確控制材料使用量，從而減少材料浪費(fèi)。

3. 增材制造生產(chǎn)零件的速度相對(duì)較快。傳統(tǒng)制造方式需要制造模具并進(jìn)行繁瑣的制造流程，而增材制造只需要先進(jìn)行3D打印文件生成，并且能夠基本自動(dòng)化地進(jìn)行零件制造。

4. 增材制造能夠制造出一些傳統(tǒng)制造技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的零件，如無縫焊接的金屬部件、復(fù)合材料部件、高溫合金等。這些材料在增材制造的過程中能夠被精細(xì)地控制。

增材制造技術(shù)是由CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）文件轉(zhuǎn)化為一系列分層指令。增材制造的過程可以大致分為以下幾步：

1. 制定CAD文件：設(shè)計(jì)人員使用CAD軟件創(chuàng)建零件的3D模型，并且對(duì)零件的幾何形狀、尺寸、表面粗糙度等屬性進(jìn)行規(guī)劃和定義。

2. 制造預(yù)備文件：將CAD文件轉(zhuǎn)換為STL（文本化三角面片）文件，這個(gè)文件是3D打印機(jī)進(jìn)行制造準(zhǔn)備過程中的必要文件。

3. 制訂切片數(shù)據(jù)：使用先進(jìn)的Cura等軟件，將STL文件轉(zhuǎn)換為3D打印機(jī)可以理解的數(shù)字化文件。

4. 啟動(dòng)3D打印機(jī)：處理器接受數(shù)字化的文件，并且按照逐層遞增的步驟來制造零部件，每一層需要經(jīng)過構(gòu)造、固化等過程。

5. 消融固化：這個(gè)階段是針對(duì)一些特定材料進(jìn)行的。在這個(gè)生產(chǎn)過程中，激光光束將粉末或者金屬層消融，并且在固化的過程中，層與層之間自然粘附成整體。

增材制造技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航空航天、醫(yī)療和消費(fèi)電子等領(lǐng)域。下面，我們討論幾個(gè)典型行業(yè)中的應(yīng)用案例。

1. 汽車制造：汽車加速器踏板、自定義軟件駕駛員座艙等。

2. 航空航天：渦輪葉片、航空中的一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等。

3. 醫(yī)療：口腔種植體、人工關(guān)節(jié)、高度個(gè)性化的器官重建等。

最后，值得注意的是，雖然增材制造技術(shù)已經(jīng)具備了廣泛應(yīng)用的條件，在實(shí)際應(yīng)用中還需要考慮諸如成本和性能等因素的影響。無論如何，增材制造技術(shù)的日漸成熟，為未來的工業(yè)革命開啟潛能。