增材制造(AdditiveManufacturing,AM)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。相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的加工模式不同,是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法,从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束,而无法实现的复杂结构件制造变为可能。
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它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。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程以及其他领域都有所应用。
“3D打印”和“增材制造”(AM)是一回事吗?一般而言,我们知道术语会随着时间的推移而不仅仅包含其默认含义。我们大多数人都把数字娱乐超级计算机放在口袋里,称之为“手机”。
无论名称如何,从字节到东西直接制造的新方法从根本上改变了制作对象的内容、地点、方式和时间。那么,“增材制造”和“3D打印”这两个术语在描述新的制作方式方面有何作用?
3D打印和增材制造:专家见解
让我们首先考虑一下专家们的意见:
标准组织ASTM International在其定义中将这两个术语等同起来:“增材制造,也称为3D打印,使用计算机辅助设计逐层构建对象。”
维基百科称,“今天,精确度、可重复性和材料范围已经增加到使3D打印被视为工业生产技术,其名称为增材制造。”
作者Dave Turbide简单地说,增材制造是“3D打印的工业版”
将这些和其他定义放在一起,我们可以开始看到3D打印和增材制造之间可能存在的差异。
3D打印:一切都与3D打印机有关
当麻省理工学院在20世纪80年代发明了粘合剂喷射打印技术时,他们写道:“3D打印是麻省理工学院正在开发的一个过程,用于直接从CAD模型快速灵活地生产原型零件,最终用途零件和工具。”
今天我们的“3D打印”概念要广泛得多,但这个术语通常与基于长丝的塑料打印机有关,这是许多业余爱好者和自我描述制造商的骄傲和喜悦。但除此之外还有粘合剂喷墨打印机、激光金属3D打印机,以及玻璃和粘土3D打印机……
无论何种类型的打印机,术语“3D打印”都关注打印机本身,以及可以从CAD文件构建对象的所有技术。它可以打印多大的部件?什么材料?又有多快?打印机是长丝、树脂还是粉末?关于3D打印机和“3D打印”的思考将所有这些问题都考虑在内。
增材制造:文件到零件的供应链
“增材制造”(AM)这技术在董事会会议室中比工厂车间或车库更能让人眼前一亮。当然,AM将自己与较老的减法技术(如铣削)区分开来。否则,该术语不是关于3D打印机本身,而是关于通过3D打印转换的制造过程。
这种转变是什么? AM改变了我们对库存和供应链的思考方式,从制造点到使用点。
AM从世界上任何地方加载文件所需的时间都很灵活。它可以批量定制零件,并且可以根据需要存储长丝和打印备件等原材料。
增材制造技术可实现减法制造技术无法实现的设计,例如带填充或拓扑优化设计的空心设计。通过这种方式,AM将采用3D打印的所有设计和生产可能性,并将其应用于工程,制造和供应链。
3D打印和增材制造:全部添加
在最狭义的意义上,这两个术语指的是同一个东西:直接从CAD中添加零件。它们是同义词,既有用,又在很大程度上重叠的域中共存。
目前,“3D打印”是商店和工厂的术语,而“增材制造”是指企业和供应链。
这种新的制作方式是一种频谱,从激光的微小焦点或塑料的0.25mm挤出到混凝土挤出的房屋大小的3D打印机以及通过通信和本地3D打印实现的全球制造工艺。该频谱的一端是“3D打印”,另一端是“增材制造”,他们在中间的某个地方汇聚。
责任编辑:YYX
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