什麼是增材製造？

一般通俗地稱增材製造為3D列印，而事實上3D列印只是增材製造工藝的一種，它不是準確的技術名稱。增材製造指通過離散-堆積使材料逐點逐層累積疊加形成三維實體的技術。根據它的特點又稱增材製造，快速成形，任意成型等。

增材製造的優勢

增材製造通過降低模具成本，減少材料，減少裝配，減少研發週期等優勢來降低企業製造成本，提高生產效益。具體優勢如下：

與傳統的大規模生產方式相比，小批量定製產品在經濟上具有吸引力；

直接從3D CAD模型生產意味著不需要工具和模具，沒有轉換成本；

以數字文件的形式進行設計方便共享，方便組件和產品的修改和定製；

該工藝的可加性使材料得以節約，同時還能重複利用未在製造過程中使用的廢料(如粉末、樹脂)(金屬粉末的可回收性估計在95-98%之間)；

新穎、複雜的結構，如自由形式的封閉結構和通道，是可以實現的，使得最終部件的孔隙率非常低；

訂貨減少了庫存風險，沒有未售出的成品，同時也改善了收入流，因為貨物是在生產前支付的；

分銷允許本地消費者/客戶和生產者之間的直接交互。

增材製造技術盤點

1.光聚合成型技術增材製造

SLA：Stereolithography(立體印刷術)是最早實用化的快速成形技術。具體原理是選擇性地用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料(例如液態光敏樹脂)表面，使之發生聚合反應，再由點到線，由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業，然後升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面。這樣層層疊加構成一個三維實體。

2.以燒結和熔化為基本原理

SLS：Selective Laser Sintering，(選擇性激光燒結) 工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，並刮平；用高強度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強度的激光照射下被燒結在一起，得到零件的截面，並與下面已成形的部分粘接；當一層截面燒結完後，鋪上新的一層材料粉末，選擇地燒結下層截面。SLS工藝最大的優點在於選材較為廣泛。

3.以粉末-粘合劑為基本原理

3DP：三維列印技術(Three Dimensional Printing)和平面列印非常相似，連列印頭都是直接用平面印表機的。和SLS類似，這個技術的原料也是粉末狀的。與SLS不同的是材料粉末不是通過燒結連接起來，而是通過噴頭用粘接劑將零件的截面「印刷」在材料粉末上面。

4.FDM：熔融沉積造型

FDM(Fused Deposition Modeling)工藝熔融沉積製造(FDM)工藝具體原理是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據截面輪廓信息，將材料選擇性地塗敷在工作臺上，快速冷卻後形成一層截面。一層成型完成後，機器工作臺下降一個高度(即分層厚度)再成型下 一層，直至形成整個實體造型。FMD是一種成本較低的增材製造方式，所用材料比較廉價，不會產生毒氣和化學污染的危險。但是FDM列印成形後表面粗糙，需後續拋光處理。最高精度只能為0.1mm。由於噴頭做機械運動，速度緩慢，而且同樣需要支撐臺。很多人認為FMD價格低廉，因此在工業應用不高，並且相對初級，但是隨著技術的不斷提高，現在FDM技術同樣能夠製造金屬零件。

5.氣溶膠列印技術

(Aerosolprinting)這個技術主要用在精密儀器、電路板的列印上。UV固化介質從10-100μm氣溶膠噴射系統分配並且瞬間完成。之後，一個金屬納米粒子油墨以精確的方式被分配/燒結在最近固化的材料，然後重複一遍又一遍，直到結構形成。該過程具有快速材料凝固的特點，它依賴於本地沉積和局部固化，並且據說可以在空間中達到最高的變形。

6.細胞3D列印

(cellbioprinting)是快速成型技術和生物製造技術的有機結合，可以解決傳統組織工程難以解決的問題。在生物醫學的基礎和應用研究中有著廣闊的發展前景。主要以細胞為原材料，複製一些簡單的生命體組織，例如皮膚、肌肉以及血管等，甚至在未來可以製造人體組織如腎臟、肝臟甚至心臟，用於進行器官移植。

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