縱觀人類歷史,以在制造過程中材料質量的增加或減少為標準,迄今主要有三種制造工藝:等材制造、減材制造與增材制造。增材制造是第三代制造工藝,其技術原理類似于燕子銜泥造窩,材料從下往上疊加累積,最終造出三維物體。中國政府印發的《增材制造產業發展行動計劃(2017—2020 年)》指出,“增材制造是以數字模型為基礎,將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術。”② 這也是目前國際上關于增材制造的公認定義。
相較于等材制造和減材制造,增材制造具有顯著優勢,而且相關優勢貫穿于設計、制造、產業鏈三大環節。中國政府發布的《增材制造標準領航行動計劃( 2020—2022 年)》指出,“增材制造被譽為能夠引領產業變革的顛覆性技術之一,在個性化定制、復雜結構部件制備等方面具有顯著優勢,正在對傳統制造工藝流程、工廠生產加工模式及整個制造業產業鏈產生重要影響”。在設計環節,增材制造的主要優勢在于可以實現個性化定制和快速設計。理論上,只要是計算機建模可以設計出的造型,增材制造設備就都可以打印出來。而且直接使用計算機建模的方式進行研發、設計,也有助于縮短研發周期,乃至最終實現“設計即生產”“設計即產品”的快速研發、生產模式。
在制造環節,增材制造較傳統工藝的優勢更顯著,主要體現在:第一,對于制造具有復雜結構的物品,由于增材制造可以將數十個、數百個乃至更多的零部件一次性打印出來,因此具備實現宏微結構一體化制造的突出優勢。這既可以降低制造難度,同時還可以有效縮短制造周期。第二,增材制造可以大幅減少制造過程中的浪費,這也是中國大力發展增材制造產業的重要原因。時任總理李克強曾指出,“我國自然資源稟賦不足,人均占有量低于世界平均水平,如果能廣泛應用增材制造方式,就可以減少資源能源消耗,有力推動發展方式轉變”。
對產業鏈來說,增材制造的優勢主要表現在成本減少、速度響應性、質量改進、環境影響四方面。例如,就成本減少而言,增材制造可以消除對大批量生產設施的需求而快速進行重新設計,以較低成本提供定制設計等,有助于降低成本;就速度響應性而言,增材制造消除了設計和產品之間的時滯,可以縮短交付周期并實現按需制造等,有助于提升產業鏈的響應速度。
免責聲明:本網站所轉載的文字、圖片與視頻資料版權歸原創作者所有,如果涉及侵權,請第一時間聯系本網刪除。

官方微信
《腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯系:編輯部
- 電話:010-62316606
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 腐蝕與防護網官方QQ群:140808414