《增材制造技术基础》教学课件.pptx

单元1

增材制造技术概述

任务一

什么是增材制造？

一、增材制造技术定义

广义与狭义定义

广义增材制造：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。

狭义增材制造：不同能量源与CAD/CAM技术结合、

分层累加材料的技术体系。

二、增材制造与减材制造

增材制造和减材加工的主要不同之处：

1）制造原理、2）加工过程、3）材料利用效率、4）

适用材料、5）制造精度和表面质量、6）设计自由

度、7）生产周期和成本、8）应用领域

三、增材制造技术的优势

1）设计自由度高

2）节约资源

3）生产周期短

4）良好的力学性能

5）易于实现远程制造和分布式制造

6）适合复杂零件修复

任务二

增材制造发展方向

方向一：增材制造优化设计

提升设计效率促进创新设计

晶格结构优化

优势

1）节约材料、2）轻量化、3）吸收能量、

4）增大表面积、5）美观性

拓扑结构优化

优势

1）设计创新

2）高效制造

3）材料优化

方向二：增减材复合加工

增材制造

减材加工

增减材复合加工流程图

增减材复合加工优点

显著提升生产效率

更高的加工质量

节省材料，降低成本

促进设计优化与创新

3D打印铣床的复合加工流程

方向三：机器人增材制造

通过专业的3D打印软件来

编写多轴工具的加工路径，

操作人员为3D打印头和机

械臂编写对应指令，从而

实现复杂结构的3D打印。

优点一

突破传统3D打印工艺在尺寸上的

限制，使大型构件构建成为可能。

优点二

无需添加额外支撑结构，进一步

提高设计自由度，节省材料成本

机器人AM在建筑业的应用

机器人AM在制造业的应用

大型和超大型金属零件增材制造

电弧增材制造工艺

方向四：多材料3D打印

多材料结合方式

1）相同类型材料的结合

2）不同类型材料的结合

3）不同材料的分层结合

多材料3D打印的优势

设计灵活性的提高（产品创意无限）

产品功能性的提升（一体化功能）

生产效率的提高（组装过程简化）

多材料3D打印的挑战

材料匹配问题打印速度问题

打印精度挑战材料选择与改进

打印工艺调整

多材料3D打印的应用

医疗领域

工业领域

单元2

增材制造典型工艺

任务一

FDM熔融沉积工艺

FDM3D打印机及其组成

FDM打印系统由五个主要部分构成，分别是喷

头、送丝机构、运动机构、打印床和控制系统。

FDM3D打印工作原理

FDM3D打印成型材料（丝材）

FDM打印工艺的后处理

(1)去除支撑（手动拆除、溶解）(2)打磨（砂纸）

FDM打印工艺的后处理

(3)喷漆（模型漆）(4)表面平滑化（丙酮）

FDM打印工艺的后处理

(5)抛光（抛光机）

FDM3D打印应用案例

建筑模型影视动漫

任务二

LOM薄材叠层工艺

LOM3D打印机及其组成

LOM加工系统主要包括如下几个关键部分：原料送进机构、

计算机、激光切割系统、可升降的工作台以及热压滚轴。

LOM3D打印工