激光增材制造百度百科 激光增材制造设备组成
‘’增材制造‘’是什么意思?
增材是相对于传统的车,铣,刨,磨这种去材制造而言的。
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增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种"自下而上"的制造方法。近二十年来,AM技术取得了快速的发展,"快速原型制造(Rapid Prototyping)"、"三维打印(3D Printing )"、"实体自由制造(Solid Free-form Fabrication) "之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。
增材制造技术是指基于离散-堆积原理,由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原则和理解方式,增材制造技术还有快速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多种称谓,其内涵仍在不断深化,外延也不断扩展,这里所说的"增材制造"与"快速成形"、"快速制造"意义相同。
工业化的LSF-V大型激光立体成形装备所谓数字化增材制造技术就是一种三维实体快速自由成形制造新技术,它综合了计算机的图形处理、数字化信息和控制、激光技术、机电技术和材料技术等多项高技术的优势,学者们对其有多种描述。西北工业大学凝固技术重点实验室的黄卫东称这种新技术为"数字化增材制造",机械工程学会宋天虎秘书长称其为"增量化制造",其实它就是不久前引起广泛关注的"三维打印"技术的一种。西方媒体把这种实体自由成形制造技术誉为将带来"第三次工业革命"的新技术。
增材制造技术(Additive Manefacturing AM)是相对干传统的机械加工等“减材制造术面言的,该技术基于 散/堆积原理以粉末或丝材为原材料,采用激光、电于宋等高束世行期治金熔化/快速凝固或分层切割,还层堆积叠加形成所需要的零件
“增材制造”是什么意思?
俗称“3D打印”,即利用降维思想,通过逐层打印实现三维实体的加工生产方法。所用能源多为高能束,如激光束、电子束、等离子书等,原材料可以是金属粉末,也可以是非金属如尼龙等。感性认识的话,可以认为增材制造就是多道多层焊接,原理类似小朋友使用乐高搭积木一样。
增材制造俗称3D打印。
是融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、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。增材是相对于传统的车,铣,刨,磨这种去材制造而言的。
请问激光-电弧复合增材制造和复合焊接工艺有什么具体的区别吗?都是填丝的
增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术是基于离散-堆积原理,由零件三维数据驱动,采用材料逐层累加的方法制造实体零件的快速成形技术。该成形方法优势是无需传统的即可成形、降低工序、缩短产品制造周期,尤其适于低成本小批量产品制造,而且越是结构复杂、原材料附加值高的产品,其快速高效成形的优势越显着,在航空航天、生物医学、能源化工、微纳制造等领域具有广阔应用前景。
面对新型飞行器低成本、高可靠性的要求,其零部件逐渐向大型化、整体化发展。增材制造技术无需模具,可直接低成本一体化制造复杂构件,并有望基于增材制造技术在构型能力上的优势,进一步优化现飞行器零部件结构,提高结构效率,实现结构轻量化、高性能化。由于简化或省略了传统制造中的工艺准备、模具设计等环节,产品数字化设计、制造、分析高度一体化,能够显著缩短研发周期和研发成本。
金属增材制造技术按热源类型可分为3类:激光、电子束和电弧。过去20年主要研究以激光、电子束为热源的粉基金属增材制造技术,通过不断熔化或烧结金属粉来连续逐层制备复杂结构零部件,现已应用于航空航天、国防军工、能源动力等高精尖技术领域部分关键零部件,但由于其原材料、热源特点,金属粉基激光、电子束增材制造技术在成形某些特定结构或特定成分构件时受到一定限制而无法实现或即使可以成形,其原材料、时间成本很高,具有诸多不足之处:(1)对于激光热源,其成形速率慢、铝合金对激光的吸收率低等;(2)对于电子束热源,真空炉体尺寸对构件体积的限制;(3)粉基金属原材料制备成本较高、易受污染、利用率低等均增加了原料成本。
基于上述原因,现有的技术成形大尺寸复杂结构件时表现出一定的局限性,为了应对大型化、整体化航天结构件的增材制造需求,基于堆焊技术发展起来的低成本、高效率电弧增材制造技术受到部分学者关注。电弧增材制造技术(Wireand Arc Additive Manufacture,WAAM)以电弧为载能束,采用逐层堆焊的方式制造金属实体构件,该技术主要基于TIG、MIG、SAW等焊接技术发展而来,成形零件由全焊缝构成,化学成分均匀、致密度高,开放的成形环境对成形件尺寸无限制,成形速率可达几kg/h,但电弧增材制造的零件表面波动较大,成形件表面质量较低,一般需要二次表面机加工,相比激光、电子束增材制造,电弧增材制造技术的主要应用目标是大尺寸复杂构件的低成本、高效快速近净成形。
复合金属材料指的是轧制法、爆炸轧制法、爆炸法和堆焊生产的复合金属材料。
激光增材制造技术分类?有哪些?
答:激光增材制造技术使用能源有:激光、电子束、紫外光等,采用的材料有树脂、塑料、金属、陶瓷、蜡等,因其采用的成型方法和使用的成型材料以及依靠的凝结热源不同,现在主要分为四类:分层实体制造(LOM)工艺技术;立体光刻(SLA)工艺技术;选择性激光烧结(SLS)工艺技术;熔融沉积成型(FDM)工艺技术。
增材制造技术是什么技术
所谓增材制造技术就是一种三维实体快速自由成形制造新技术,它综合了计算机的图形处理、数字化信息和控制、激光技术、机电技术和材料技术等多项高技术的优势,目前学者们对其有多种描述。西北工业大学凝固技术重点实验室的黄卫东称这种新技术为“数字化增材制造”,机械工程学会宋天虎秘书长称其为“增量化制造”,其实它就是不久前引起广泛关注的“三维打印”技术的一种。西方媒体把这种实体自由成形制造技术誉为将带来“第三次工业革命”的新技术。
这种为现代带来强大冲击和震撼的新技术起源于1988年诞生的“快速原型制造”技术。
1988年,美国3D System 公司推出的SLA-液态光敏树脂选择性固化成形机,标志着快速原型技术的诞生。它采用一种立体光刻工艺,基于液态光敏树脂的光聚合原理工作。通过一束紫外激光束在偏转镜作用下扫描照射树脂使其固化,逐层制造得到一个三维实体模型。
快速原型技术采用了一种全新的无模具自由成形原理来制造三维实体零件,这种新型成形技术改变了传统的制造技术路线。
我们知道,现有的材料成形方法采用的是减材成形等三种技术路线。以机械加工为例,加工一个所需的零部件,人们通过不断去除材料来获得所需要的零件形状;热加工的锻造成形则是采用变形原理来成形金属零件,也即使金属材料在强大的机械压力下改变形状来获得所需的零件;而铸造、粉末冶金等方法采用的是“赋形+固化”的成形原理,也即先通过模具赋予液态或金属材料以形状,再通过冷却凝固或高温烧结的方法使材料固化来获得具有所需形状和强度的金属零件。快速原型技术的成形原理与这些传统方法截然不同,它采用逐渐增加材料的方法成形零件。因为这种成形方法不需要模具,因而又被称为实体自由成形技术或快速成形技术。这里,“自由”和“快速”都是指不需要模具来成形,省去了十分冗长的制造模具过程和昂贵的模具制造成本。
立体光刻技术产生后即风靡世界,很快就产生了许多不同技术类型的快速原型技术,如分层实体制造、选区激光烧结、三维打印、熔融沉积造型等。2008年全球领先的6家快速制造公司销售收入已达6.96亿美元,占该行业总收入近60%。沃勒斯报告(2012)预计3D打印和增材制造领域的2015年销售收入可达37亿美元,2019年可达65亿美元。
我国学者迅速地跟进了这一世界新技术的热潮,西安交通大学的卢秉恒院士、清华大学的颜永年、华中科技大学的王树槐等是我国快速原型技术研究的先行者,并且都取得了卓著的成就。而黄卫东在国内首先创造性地发展的激光立体成形技术,把快速成形技术从制造“原型”发展到直接制造具有极高力学性能的致密金属零件
增材制造技术的发展历史
增材制造(Additive Manufacturing, AM)的历史基础几乎可以追溯到150年前,当时人们利用二维图层叠加来成型三维的地形图。20世纪60年代和70年代的研究工作验证了批现代AM工艺,包括20世纪60年代末的光聚合技术,1972年的粉末熔融工艺,以及1979年的薄片叠层技术。然而,当时的AM技术尚处于起步阶段,几乎完全没有商业市场,对研发的投入也很少。
到20世纪80年代和90年代初,AM相关专利和学术出版物的数量明显增多,出现了很多创新的AM技术,例如麻省理工学院的3D打印技术(3DP),与90年代的激光束熔化工艺。同一时期,一些AM技术被成功商业化,包括光固化(SL)技术、固体熔融沉积技术(FDM),以及激光烧结技术(SLS)。但是在当时,高成本、有限的材料选择,尺寸限制以及有限的精度,限制了AM技术在工业上的应用,只能用于小量快速原型件或模型的制作。
20世纪90年代和2000年代是AM的增长期。电子束熔化(EBM)等新技术实现了商业化,而现有技术得到了改进。研究者的注意力开始转向开发AM相关软件。出现了AM的专用文件格式,AM的专用软件,如Materialise的Magics开发完成。设备的改进和工艺的开发使3D增材制造产品的质量得到了很大提高,开始被用于工具甚至终零件。
2000年代后期,金属的AM技术在众多AM技术中脱颖而出,成为了市场关注的重点。金属增材制造技术的设备,材料和工艺相互促进发展,多种不同的金属增材技术互相竞争,互相促进,不同的技术特点开始展现,应用方向也逐渐明朗。
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