先进成形与智能技术 课件 第六章-增材制造技术.pptx

6.3增材制造技术技术概述与核心工艺解析战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.1增材制造技术概述减材制造车、铣、刨、磨等锻造、锻压、注塑等等材制造激光粉末床熔融等增材制造铣削激光增材锻压

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.1增材制造技术概述等材/减材工艺增材制造过程受限于刀具/模具，复杂形状小批量定制困难增材制造——适用于复杂形状、小批量定制

丝材液材片材粉材6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.1增材制造技术概述增材制造依据三维计算机辅助设计（ComputerAidedDesign,CAD）模型数据，通过数字驱动逐层堆积的方式将粉材、丝材、液材和片材等各种形态的材料成形为三维实体。

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.1增材制造技术概述1.增材制造技术的内涵增材制造具有数字化、智能化的特征，其工作阶段分为数据处理过程和叠层制作过程。对三维CAD模型进行平面或曲面分层“切片”处理，将三维CAD数据分解为若干二维数据。数据处理过程依据分层的二维数据，采用某种工艺制作与数据分层厚度相同的薄片实体，将每层薄片叠加起来，构成三维实体，从而实现从二维薄片到三维实体的成形。叠层制作过程

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造2.增材制造技术的发展6.3.1增材制造技术概述技术设备出现021986年：美国工程师赫尔（CharlesW.Hull）发明了光固化成形技术，获得专利。1989年-德克萨斯大学的卡尔·德克（CarlDeckard）-激光选区烧结1989年-斯科特·克拉姆普（ScottCrump）-熔融沉积成形（1992年，Stratasys公司获得专利）赫尔的光固化工作原理示意图CharlesW.Hull概念雏形初现0120世纪80年代，起源于日本、美国等国01

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造2.增材制造技术的发展6.3.1增材制造技术概述快速发展阶段2000年代开始，在航空航天、医疗等制造领域开始应用金属增材制造技术开始兴起并快速发展增材制造不再仅限于快速原型制造，而是逐渐用于小批量生产和定制化生产03

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.1增材制造技术概述3.增材制造技术的典型工艺工艺类型工艺说明主要工艺技术名称粉末床熔融（PowderBedFusion）热能选择性地熔化/烧结粉末床区域的增材制造工艺激光粉末床熔融（LPBF）；激光粉末床烧结（LPBS）；电子束粉末床熔融（EBPBF)定向能量沉积(DirectedEnergyDeposition)聚焦热能将材料同步熔化沉积的增材制造工艺激光近净成形（LENS)，亦称激光立体成型(LSF)；电子束熔丝沉积（EBDM)；电弧熔丝增材制造（WAAM）立体光固化（VATPhotopolymerization）光致聚合作用选择性地固化液态光敏聚合物的增材制造工艺光固化成形（SLA）粘接剂喷射（BinderJetting）选择性喷射沉积液态粘结剂粘结粉末材料的增材制造工艺三维立体打印（3DP)材料挤出（MaterialExtrusion）通过喷嘴或孔口挤出材料的增材制造工艺熔融沉积成形（FDM）材料喷射（MaterialJetting）微滴形式的材料按需喷射沉积的增材制造工艺材料喷射成形（PJ）薄材叠层（SheetLamination）薄层材料逐层粘结以形成实物的增材制造工艺层压物体制造（LOM）、超声波增材制造(UAM）

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.2金属材料增材制造技术1~2.粉末床熔融增材制造技术铺粉熔化/烧结特定区域工作台下降一层成形构件激光束电子束

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.2金属材料增材制造技术3.激光近净成形技术激光近净成形技术原理图原理：把粉末状或丝状金属材料同步地送进激光辐照在基材上形成的移动熔池中，把所送进的金属材料以冶金结合的方式添加到基材上

6.3.增材制造技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.2金属材料增材制造技术4.电弧增材制造技术电弧增材制造技术原理示意图原理：利用逐层熔覆原理，采用熔化极惰性气体保护、电弧为热源，通过熔化金属丝材，根据三维数字模型由线—面—体逐渐成形出金属实体构件

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6.3.2金属材料增材制造技术其他