什么是增材制造？

粉末床熔融（PBF）

粉末床熔融（DIN：粉末床基熔融）是金属行业的主流工艺。部件是通过逐层堆积材料生产出来的。各层材料与待生产部件的三维 CAD 图像的水平 "切片 "相对应。然后，这些层被用来计算控制程序，该程序会引导激光或电子束高精度地穿过这些切口，使材料在整个表面熔合。当材料冷却时，该区域会粘附在前一层并凝固。一旦该层熔化，就会涂上一层新的粉末。DMG MORI 的LASERTECSLM系列已成功进入市场。

材料挤压 (MEX)

在材料挤出过程中，材料通过喷嘴或孔口有选择地分配。移动喷嘴（也称为挤出机）喷涂一层材料，然后将挤出机或构建平台升高或降低，重复这一过程。MEX 可以打印各种材料。这些材料大多是热塑性塑料（如 ABS、尼龙、PEEK、PLA）。一般来说，材料挤出可以加工糊状材料。这些材料包括混凝土或陶瓷，也包括巧克力或面团等食品。

大桶光聚合（VPP）

在 VPP 工艺（DIN：槽式光聚合）中，液态聚合物树脂在槽中通过光激活聚合反应进行选择性固化。两种常见的 VPP 使用激光或发光二极管（LED）结合数字光处理（DLP）作为固化树脂的能源。基于激光的 VPP 系统通常先固化一层，然后再降低构建体积，并在构建区域涂上一层新的液态光聚合物。

粘合剂喷射（BJT）

在粘合剂喷射（DIN：自由喷射粘合剂应用）中，打印头将粘合剂液滴喷射到材料上，并将颗粒按预定模式熔合在一起。可加工聚合物、金属、陶瓷或沙子。完成一层后，打印平台向下移动，然后在构建平台上涂抹一层新的粉末。粘合剂喷射工艺生产的部件通常需要进行后处理，以改善其机械性能。这可能需要添加额外的粘合剂或将部件放入烘箱中烧结颗粒。

材料喷射（MJT）

在 MJT 工艺（DIN：自由喷射材料应用）中，光聚合物或其他蜡状材料的液滴通过喷嘴头有选择地喷射。紫外线用于固化和凝固材料。一层材料固化后，打印头的喷嘴会逐层喷涂新材料。这种工艺可用于打印不同的材料组合，从而在整个部件上形成不同的材料特性或颜色。

定向能量沉积 (DED)

在定向能量沉积工艺（DIN：定向能量输入的材料应用）中，材料通过定向热能的应用而熔化。起始材料可以是金属粉末或金属丝。该工艺可生产出接近净形的零件，通常需要机械加工才能达到所需的公差。因此，DED 工艺通常与铣床（DMG MORI 推出的LASERTECDED 混合系列）结合使用。DED 工艺还可以加工多种材料。它的一个特点是还可用于修复受损部件，将材料直接涂抹在受损部位。

片材层压（SHL）

薄片层压（DIN：layer lamination）是通过使用粘合剂或焊接工艺将薄层材料堆叠层压来连接部件。可层压的材料包括金属、纸张、聚合物或复合材料。层压轮廓通常是在层压或材料应用之前或之后的加工过程中形成的。可能的工艺变体包括超声波快速成型（UAM）、选择性沉积层压（SDL）或层压物体制造（LOM）。与其他快速成型技术相比，这些工艺相对便宜、快速，但设计精度较低。

增材制造：前景广阔的技术

增材制造的多功能性体现在可加工的形状和材料的多样性上。因此，增材制造已在机械工程、工具和模具制造、医疗技术和航空航天等许多应用领域站稳了脚跟。纵观三维打印技术的巨大潜力，它仍处于起步阶段。总体而言，它有能力深刻而持续地改变工业制造--其驱动力始终是能够快速而经济地生产个性化定制产品的愿景。材料、部件尺寸、精度、可靠性和可重复性是开发过程的核心。其他挑战还包括自动化后处理、增材制造和测试程序的标准化，以及负责设计和制造快速成型部件、数控机床和加工中心的操作员和工程师的培训。

超越工业用途的多功能性

增材制造的故事并不局限于工业领域。例如，在医学领域，潜在的应用范围包括教育和诊断、外科手术准备以及单个医疗植入物和假体的制造。人们还对 "生物打印"--"打印 "人体自身细胞--寄予厚望。然而，使用有机材料的 3D 打印仍处于基础研究阶段。

在建筑领域，增材制造的可能性更加具体，因此也更容易想象。制作用于建筑规划的三维设计模型已是司空见惯。即使打印房屋的外壳也不再是乌托邦式的梦想。增材制造的生产力、数控自动化和环保优势正在推动这些应用的实施。

增材制造工艺引发对技术和创新的兴趣

三维打印和增材制造在私营部门也越来越受欢迎。这不仅体现在物化自我形象的流行上，还体现在折扣店提供的打印机以及发明家分享技巧和数据的众多 3D 社区上。人们普遍对增材制造工艺持积极态度，这对提高社会对技术和创新的兴趣产生了宝贵的副作用。来自私营部门的无数小例子清楚地表明，3D 打印如何通过低能耗、低材料消耗和减少定制生产中的浪费来显著降低对环境的影响。