增材制造技术及其应用现状分析

王 硕 宋胜利

（山东理工大学机械工程学院，山东 淄博255049）

2012 年《经济学人》发表了一篇名为“3D打印机带来第三次工业革命”的文章，该文对3D打印技术进行了重点的介绍，并对该技术的未来前景进行了分析。紧接着美国总统奥巴马宣布“重整美国制造业”计划，新建了15 个制造创新研究院，其中首个研究院就是国家增材制造创新研究院。我国领导人对增材制造技术也很关心，2013 年9 月中央政治局就创新驱动发展战略到中关村集体调研学习，着重调研高性能大型金属构件增材制造技术。如今该技术在航空航天、高分子、生物医疗、国防、军工等领域都有所应用。

1 增材制造技术简介

增材制造（Additive Manufacturing，AM）是一种自下而上逐层堆积得到产品的制造方法，我们通常称之为3D 打印（3D printing）技术。增材制造的原理类似于喷墨打印机，不同的是其喷出的材料是树脂，粉末，丝材等。增材制造可以利用计算机逐层增加材料，将三维的物体变成二维，再采用激光熔融方法按照轮廓轨迹逐层堆积材料，最终形成三维实体零件。增材的方式有三种：熔化堆积、烧结、粘结。增材制造技术改变了材料结构的设计，带来材料性能的提升，实现了构件制造一体化。

1.1 基本原理

按照材料加工方式，现代制造技术分为三种：减材制造、等材制造与增材制造。减材制造是使用车、铣、刨、磨等设备对材料进行切削加工，以达到设计形状，该方式原材料的利用率仅有7%；等材制造是指通过铸造、锻造、焊接等方式生产制造产品，材料在加工过程中并不增加也不减少；……