增材
關注創建者：bobo. 創建時間：2020-12-30
增材的視頻教程
航空航天行業增材制造的設計自由化、輕量化和供應鏈革命-西門子端到端增材制造
航空航天行業增材制造的設計自由化、輕量化和供應鏈革命-西門子端到端增材制造 適用人群：航空航天增材部門負責人、增材數據準備工程師、機械設計/仿真工程師、研發/科研人員等 航空航天行業增材制造的設計自由化、輕量化和供應鏈革命【已結束】 直播時間：2020-05-26 20:00 增材在很多專家眼里有潛力成為下一個工業革命的關鍵技術，改變全球工業制造的版圖。
免費 57分鐘 1519播放
查看
Creo增材制造—如何實現高效的一體化3D打印設計【PTC官方課程】
增材制造融合了計算機輔助設計、材料加工與成形等多項技術，正被逐步應用至更多的行業領域。如何在CAD軟件中設計出更適用于增材制造的模型也成為了設計師面臨的挑戰之一。 本期課程為您介紹增材制造正在改變傳統制造業的格局。
免費 59分鐘 945播放
查看
如何運用增材(3D打印)思維優化設計
如何運用增材(3D打印)思維優化設計 適用人群：①希望對增材制造應用有了解的用戶②希望了解如何在設計生產中應用增材制造優勢加快產品研發進度和提升產品性能的專業用戶（工程師，設計師，操作員，生產運營和管理者等） 如何運用增材思維優化設計【已結束】 直播時間：2019-12-17
免費 57分鐘 1014播放
查看
增材的實例教程
第三步：生成評估報告，根據增材潛力評估結果分析增材制造可行性。
如何看懂評估結果和建議方案？
本案例的得分高達81分，說明非常具有增材制造潛力，產品的部分特征非常適合發揮增材制造的技術優勢，通過增材設計和增材制造非常有可能實現期望的產品性能改進。
在給出分數的同時，系統也給出了增材制造的建議方案。本案例中給出了3個建議，都是針對我們輸入的產品信息自動給出的，用戶如果決定采用增材制造生產該接頭，一定要看懂這些建議。
在本案例中，盡管該接頭具有很高的增材制造潛力，但是僅憑增材制造工藝本身并不能將潛力完全發揮出來，基于增材制造的優化設計才能真正發揮出增材。
制造的優勢，是最后的“點睛之筆”。比如下圖中接頭1、2、3由于位置不同，受力明顯不同，我們針對金屬SLM增材制造的工藝特點，以及接頭在不同位置的受力情況，分別進行拓撲優化設計，最終確定了3種不同的結構形式，實現減重50%。到此為止，一個完美的增材制造解決方案才大功告成。
需要說明的是，分值的高低反映了產品符合增材制造技術優勢的程度，也就是產品利用增材制造優勢的潛力。但是增材制造可行性的判斷應當結合系統給出的具體意見。
展開 值得指出的是，增材制造的標準建設仍處于初期階段，明顯滯后于技術自身發展和產業推廣需求。
在技術路線圖方面，傳統制造強國積極研究并發布各自版本。美國國防部發布了《增材制造路線圖》（2016年），分為設計、材料、工藝、價值鏈四方面，面向維修與保障、部署與遠征、新部件 / 系統采辦3類應用范圍，為實施合作、協調投資提供了基礎框架。在歐盟資助下，增材制造行業技能戰略聯盟發布了《歐洲增材制造技能路線圖》（2021年），明確了2030年前的應用需求及技術挑戰，從消除增材制造技術差距的角度提出了目標和舉措。我國在2019年發布了面向2035年的增材制造路線圖研究成果，梳理了中國增材制造技術的中長期發展方向。近期，我國學者綜述了增材制造的設計方法、材料、工藝與設備、智能結構、生物結構、極端環境應用進展，認為當前的增材制造技術不能全面滿足傳統制造業的標準化、規模化生產需求，闡述了未來10年增材制造技術的研究路線圖。
在科技論文與專利方面，近年來國際上與增材制造相關的數量迅猛上升，中國、美國、德國、韓國、日本是增材制造技術研究最為活躍的國家。將全球增材制造專利申請按照發明人國別、優先權國別進行排序（見圖1）可見，美國仍保持了增材制造原創專利產出的重要地位，在增材制造核心技術方面的創新能力較強。
圖1 全球增材制造專利發明人/優先權數量的國別排序
（二）國際增材制造產業動態
面向未來產業布局，制造強國實施積極的增材制造產業政策。
展開 * 本文原刊登于智能制造媒體咨詢研究機構e-works：《仿真技術賦能金屬增材制造》
將仿真應用到增材制造中，不僅能確保最終產品滿足性能標準，還可仿真整個增材制造過程，最大限度降低增材制造的失敗風險。
通俗來講，增材制造技術是采用材料堆積疊加的方法制造三維實體的技術，相對于傳統的材料去除－切削加工技術，是一種“自下而上”的新型材料成型方法。作為一種數字化三維實體快速自由成形的制造新技術，增材制造技術不僅提供了新的制造加工工藝方法，更實現了結構設計、高性能材料制備、復雜構件制造的一體化，并為宏觀上的結構設計和微觀上的材料制備帶來革命性的變化。
隨著增材制造技術不斷突破，尤其是金屬增材制造技術的應用和增材制造服務的興起，有效支撐企業制造復雜的金屬零件，徹底變革著制造模式。這其中，將仿真應用到增材制造中，不僅能確保最終產品滿足性能標準，還可仿真整個增材制造過程，最大限度降低增材制造的失敗風險。
Ansys增材制造總監Brent Stucker博士在接受e-works采訪時指出，金屬增材制造正在成為一種廣泛應用的制造工藝，同時改變著企業向市場投放產品的方式。而仿真技術與金屬增材制造技術的結合，有助于應對金屬增材制造的挑戰與風險，從而打印出功能更強大、更輕量化的產品和部件。
展開 金屬增材制造是增材制造技術中發展最為迅速的分支，現已廣泛運用于航空航天、能源動力等領域，發展相關的數值模擬技術對深入理解其復雜物理過程與優化工藝參數具有重要的學術及工程意義。
與傳統減材制造（切削、磨削等）和等材制造（鑄造、鍛壓等）的材料加工方式不同，金屬增材制造依據三維計算機輔助設計（CAD）數據，通過光源或高能熱源等將離散材料（粉材、絲材等）逐層累積制造實體構件，是一種自下而上疊加材料成形的“自由制造”過程，有望成為實現航空發動機等高端工業裝備結構跨代提升的一條關鍵技術途徑。
金屬增材制造仿真概述
根據材料進給方式，金屬增材制造技術主要可分為粉末床熔融（PBF）和定向能量沉積（DED）兩大類，前者包括激光選區熔融技術和電子束選區熔融技術等，后者包括激光送粉增材制造技術、電子束送絲增材制造技術和電弧送絲增材制造技術等（見圖1）。然而，現階段金屬增材制造技術在構件成形精度和力學性能等方面仍存在不足,成為制約其廣泛工業化應用的瓶頸。主要原因在于金屬增材制造涉及到材料受熱熔化、熔池流動凝固、微觀組織形成和內應力/應變演化等，是一個十分復雜的多尺度多物理場耦合過程，冶金缺陷形成機理、微觀組織演化規律、零件翹曲變形與開裂預測、表面質量和成形尺寸精度控制等基礎問題尚未得到完全突破。單純依靠試驗測試技術開展增材制造過程中的微觀尺度觀測，存在著穩定性/可重復性差、分辨率/可觀測區域受限等不足，同時由于工藝所涉及參數量巨大，使得“試錯法”探究最優工藝參數窗口存在效率低、周期長和代價高昂等缺點。
近年來，數值模擬技術的發展為金屬增材制造復雜物理過程的深入理解和工藝條件優化提供了有力工具。
展開 為了保護好這件青銅器，考古工作者首次運用增材制造（3D打印）技術，給文物穿上了“防護服”。
文物修復只是增材制造技術應用場景的一個縮影。作為先進制造的重要發展方向，增材制造技術目前已在航空航天、軌道交通、新能源汽車、醫療裝備等戰略新興產業領域展示了重大應用價值和廣闊的應用前景。近日在江蘇省徐州市舉行的“2021增材制造創新發展論壇”上，與會者認為，在相關政策的支持下，經過近幾年的不懈努力，我國增材制造產業已經從產業培育邁入了應用推廣的新階段。未來，隨著增材制造技術的快速發展，應用場景的不斷拓寬，必將成為賦能制造強國建設強力的重要手段。
增材制造產業邁入應用推廣新階段
增材制造俗稱3D打印，以數字模型文件為基礎，采用金屬、高分子等專用材料，進行逐層打印、堆積，形成實體實物的過程，是數字和制造緊密結合的體現。工業和信息化部裝備工業發展中心李方正博士表示，增材制造作為顛覆傳統產品生產制造理念，帶動傳統制造技術更新迭代，實現跨越式發展的手段，已經成為全球科技的焦點。目前美國、德國、歐盟等世界主要經濟體紛紛加緊謀劃布局，把增材制造作為重振制造業競爭力、搶占未來經濟戰略高點的重要手段。
經過近40多年發展，我國增材制造產業化步伐明顯加快。據李方正介紹，為進一步推動增材制造產業發展，工業和信息化部近年來聯合財政部等相關部門先后印發了《國家增材制造產業發展推進計劃（2015—2016》《增材制造產業發展行動計劃（2017—2020）》等政策規劃。
展開 
增材的相關專題、標簽、搜索
增材的最新內容
展出范圍：
工業機器人智能裝備 · 冶金鑄造及金屬加工
工業機械設備零部件 · 五金工具及機電產品
傳動控制及軸承彈簧 · 電機變壓器線纜線圈
制冷暖通及泵閥管道 · 磨料磨具及磨削技術
儀器儀表及測量技術 · 印包橡塑及物流倉儲
電力新能源電池儲能 · 電動車及充換電技術
工業環保清潔及勞保 · 新材料/3D打印增材
[圖片]
德國Optris PI08M通過其獨特的短波光譜技術、高速動態響應和靈活的工業接口，成功解決了金屬增材制造中的高溫監測難題。它不僅為工藝優化提供了寶貴的數據洞察，更為實現智能制造中的實時閉環控制奠定了堅實基礎，是提升金屬3D打印良品率和生產效率不可或缺的關鍵設備。
增材制造與材料科學領域
3D 打印件全流程檢測
評估 3D 打印成品的內部孔隙、裂紋與結構偏差，驗證打印件與設計模型的一致性，指導打印參數優化與工藝迭代。
復合材料性能分析
量化碳纖維、陶瓷基等復合材料的孔隙率、纖維分布與界面結合狀態，為材料制備工藝優化與性能驗證提供量化數據。
4.
增材制造 則是面向高附加值、小批量應用的補充路線——愛爾蘭mBryonics公司與Renishaw合作，利用3D打印技術為激光衛星通信生產自由曲面反射鏡，有望將月產量從個位數提升至數百件。[11]
自由曲面光學AR市場預計將以18.26%的年復合增長率增長。
增材制造
增材制造（AM）也稱為3D打印，為光機工程師提供了新的設計自由度，使其能夠創建復雜的幾何結構，從而顯著提高機械魯棒性和熱管理能力。
利用增材制造技術，能夠將復雜組件作為單個部件創建，或將冷卻功能集成到結構中。現代增材制造系統可以創建高精度的金屬、聚合物和碳填充聚合物部件。
更嚴苛的運行環境
光學系統應用的增長，還意味著光學儀器會需要在更惡劣的環境中運行。
FLOW-3D 中國攜專為增材制造打造的 FLOW-3D AM 流體仿真軟件亮相。，與業界同仁深入交流前沿技術，共探增材制造行業的創新應用與發展路徑。
展會現場，FLOW-3D 中國重點展出面向增材制造的工藝優化仿真應用案例，直觀呈現 FLOW-3D AM 在分析和預測多種增材制造工藝的能力。
同時描述兩種行為
本構關系
廣義應力-應變梯度
能量密度直接定義
邊界條件
高階項復雜難處理
通過ALM自然處理
工程應用前景
MEMS器件設計：準確預測微結構的剛度，避免過度保守設計增材制造
用于金屬增材制造（3D打印）的工藝仿真，可以腳本化地分析打印過程中的應力和變形。
PyLumerical：Ansys Lumerical的Python接口。用于光子學、光電子器件和光芯片級仿真的工具。
PySpeos：Ansys Speos的Python接口。專注于光學設計和可視化仿真，常用于照明系統、顯示器等的光學性能分析。
金屬增材制造興起。電子元器件高度集成。
這些趨勢帶來共同的檢測挑戰：產品內部結構日益復雜，傳統切片檢測具有破壞性，二維X光檢測存在影像重疊，無法精確量化內部缺陷。
某航空零部件制造商曾面臨典型案例。鋁合金鑄件內部氣孔分布直接影響飛行安全。常規超聲波檢測無法定位三維坐標。金相分析需要破壞樣品。交期壓力下，如何在不損傷產品的前提下獲得內部完整數據？
