增材制造
關(guān)注創(chuàng)建者：姜繆文 創(chuàng)建時(shí)間：2016-03-04
增材制造的視頻教程
航空航天行業(yè)增材制造的設(shè)計(jì)自由化、輕量化和供應(yīng)鏈革命-西門(mén)子端到端增材制造
增材制造在航空航天的應(yīng)用已經(jīng)被很多公司所接受，比如西門(mén)子正在研究使用增材制造打印燃?xì)廨啓C(jī)葉片、GE使用增材制造來(lái)打印LEAP的燃油噴嘴、中國(guó)正在測(cè)試在太空進(jìn)行3D打印以備以后空間站使用增材制造進(jìn)行備件制造。相信在不久的將來(lái)，增材制造將用一種全新的方式來(lái)重新定義飛行器制造。
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Creo增材制造—如何實(shí)現(xiàn)高效的一體化3D打印設(shè)計(jì)【PTC官方課程】
增材制造融合了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、材料加工與成形等多項(xiàng)技術(shù)，正被逐步應(yīng)用至更多的行業(yè)領(lǐng)域。如何在CAD軟件中設(shè)計(jì)出更適用于增材制造的模型也成為了設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn)之一。 本期課程為您介紹增材制造正在改變傳統(tǒng)制造業(yè)的格局。
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Ansys 增材制造和拓?fù)鋬?yōu)化 2020 R2 新功能介紹
直播時(shí)間：8月25日16:00 課時(shí)章節(jié)：第1節(jié)課（共1節(jié)） 適用人群：增材制造相關(guān)廠商（打印服務(wù)中心、金屬設(shè)備制造商），以及對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化增材制造設(shè)計(jì)感興趣的設(shè)計(jì)部門(mén)（汽車(chē)、航空航天等）。 Ansys 增材制造和拓?fù)鋬?yōu)化 2020 R2 新功能介紹【已結(jié)束】? 直播時(shí)間：2020-08-25 16:00 隨著增材制造以及拓?fù)鋬?yōu)化概念日益深入人心，其應(yīng)用也愈發(fā)復(fù)雜。
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增材制造的實(shí)例教程
第三步：生成評(píng)估報(bào)告，根據(jù)增材潛力評(píng)估結(jié)果分析增材制造可行性。
如何看懂評(píng)估結(jié)果和建議方案？
本案例的得分高達(dá)81分，說(shuō)明非常具有增材制造潛力，產(chǎn)品的部分特征非常適合發(fā)揮增材制造的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)增材設(shè)計(jì)和增材制造非常有可能實(shí)現(xiàn)期望的產(chǎn)品性能改進(jìn)。
在給出分?jǐn)?shù)的同時(shí)，系統(tǒng)也給出了增材制造的建議方案。本案例中給出了3個(gè)建議，都是針對(duì)我們輸入的產(chǎn)品信息自動(dòng)給出的，用戶如果決定采用增材制造生產(chǎn)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(fā)揮出來(lái)，基于增材制造的優(yōu)化設(shè)計(jì)才能真正發(fā)揮出增材。
制造的優(yōu)勢(shì)，是最后的“點(diǎn)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(duì)金屬SLM增材制造的工藝特點(diǎn)，以及接頭在不同位置的受力情況，分別進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，最終確定了3種不同的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)減重50%。到此為止，一個(gè)完美的增材制造解決方案才大功告成。
需要說(shuō)明的是，分值的高低反映了產(chǎn)品符合增材制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)的程度，也就是產(chǎn)品利用增材制造優(yōu)勢(shì)的潛力。但是增材制造可行性的判斷應(yīng)當(dāng)結(jié)合系統(tǒng)給出的具體意見(jiàn)。
展開(kāi) 為了保護(hù)好這件青銅器，考古工作者首次運(yùn)用增材制造（3D打印）技術(shù)，給文物穿上了“防護(hù)服”。
文物修復(fù)只是增材制造技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)縮影。作為先進(jìn)制造的重要發(fā)展方向，增材制造技術(shù)目前已在航空航天、軌道交通、新能源汽車(chē)、醫(yī)療裝備等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域展示了重大應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。近日在江蘇省徐州市舉行的“2021增材制造創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，與會(huì)者認(rèn)為，在相關(guān)政策的支持下，經(jīng)過(guò)近幾年的不懈努力，我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從產(chǎn)業(yè)培育邁入了應(yīng)用推廣的新階段。未來(lái)，隨著增材制造技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓寬，必將成為賦能制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)強(qiáng)力的重要手段。
增材制造產(chǎn)業(yè)邁入應(yīng)用推廣新階段
增材制造俗稱3D打印，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，采用金屬、高分子等專用材料，進(jìn)行逐層打印、堆積，形成實(shí)體實(shí)物的過(guò)程，是數(shù)字和制造緊密結(jié)合的體現(xiàn)。工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心李方正博士表示，增材制造作為顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)制造理念，帶動(dòng)傳統(tǒng)制造技術(shù)更新迭代，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的手段，已經(jīng)成為全球科技的焦點(diǎn)。目前美國(guó)、德國(guó)、歐盟等世界主要經(jīng)濟(jì)體紛紛加緊謀劃布局，把增材制造作為重振制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略高點(diǎn)的重要手段。
經(jīng)過(guò)近40多年發(fā)展，我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)化步伐明顯加快。據(jù)李方正介紹，為進(jìn)一步推動(dòng)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，工業(yè)和信息化部近年來(lái)聯(lián)合財(cái)政部等相關(guān)部門(mén)先后印發(fā)了《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015—2016》《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2017—2020）》等政策規(guī)劃。
展開(kāi) 航空航天制造是當(dāng)今世界科技強(qiáng)國(guó)競(jìng)相發(fā)展的重點(diǎn)方向之一，其發(fā)展離不開(kāi)兼具輕量化、難加工、高性能等特征的航空航天金屬構(gòu)件。激光增材制造技術(shù)為高性能金屬構(gòu)件的設(shè)計(jì)與制造開(kāi)辟了新的工藝技術(shù)途徑，可解決航空航天等領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中對(duì)材料、結(jié)構(gòu)、工藝、性能及應(yīng)用等提出的新挑戰(zhàn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在激光增材制造的新材料制備、新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高性能/多功能構(gòu)件形性調(diào)控、航空航天應(yīng)用等方面取得了顯著的研究進(jìn)展。
研制新型高性能材料是激光增材制造構(gòu)件力學(xué)性能及應(yīng)用水平提升的基礎(chǔ)保障
金屬激光增材制造過(guò)程中易出現(xiàn)孔隙、裂紋、氧化夾雜、熔體球化與飛濺等一系列冶金缺陷，這是由材料的物理和化學(xué)特性本質(zhì)決定的。缺陷會(huì)顯著降低激光增材制造構(gòu)件成形性能。以鋁合金為例，其特殊性質(zhì)（低密度、低激光吸收率、高熱導(dǎo)率及易氧化性等）決定了其是激光增材制造的典型難加工材料。很多高性能合金較難通過(guò)激光增材制造工藝獲得預(yù)期的高性能，主要是因材料的成分物性等參數(shù)并非專門(mén)為激光增材制造而設(shè)計(jì)，難以適用于激光快速熔化凝固過(guò)程及高度非平衡冶金熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為。
專用面向激光增材制造的Al-Mg-Sc-Zr合金可原位生成Al3(Sc,Zr)納米彌散強(qiáng)化相，成形件抗拉強(qiáng)度高于500 MPa，延伸率超過(guò)10%。新型研發(fā)的激光增材制造Ti-Cu合金可獲得細(xì)小等軸β-Ti晶粒，并具有很高的化學(xué)成分均勻性，成形件兼具高抗拉強(qiáng)度（867±8 MPa）和延伸率（14.9±1.9%），如圖1所示。
展開(kāi) 德西福格（ Hirschvogel）汽車(chē)零部件集團(tuán)是鋼材、鋁材鍛造與精加工領(lǐng)域最大的全球性汽車(chē)零部件制造商之一，其客戶包括全球知名汽車(chē)制造商和供應(yīng)商，產(chǎn)品包括底盤(pán)、變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油汽油發(fā)動(dòng)機(jī)噴射系統(tǒng)、車(chē)身部件等。
除了傳統(tǒng)汽車(chē)零部件制造業(yè)務(wù)， Hirschvogel 還建立了增材制造業(yè)務(wù)，但Hirschvogel 的增材制造業(yè)務(wù)并不限于滿足內(nèi)部需求，而是通過(guò)增材制造技術(shù)為工業(yè)制造用戶提供技術(shù)解決方案。Hirschvogel 具有怎樣的增材制造專業(yè)能力？ 他們通過(guò)增材制造技術(shù)為用戶提供哪些服務(wù)？
本期，3D科學(xué)谷將與谷友一起，進(jìn)一步了解 Hirschvogel 這一大型汽車(chē)零部件制造商對(duì)增材制造技術(shù)的理解與應(yīng)用。
聚焦零件增材制造完整工藝鏈
Hirschvogel 集團(tuán)內(nèi)部有一個(gè)提供技術(shù)解決方案的服務(wù)企業(yè)-德西福格技術(shù)解決方案 （Hirschvogel Tech Solutions），該公司提供零件研發(fā)和增材制造，服務(wù)領(lǐng)域不止是汽車(chē)行業(yè)。
Hirschvogel Tech Solutions 將零件研發(fā)，增材制造，材料/失效分析著三個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行了整合，通過(guò)整合的服務(wù)為客戶提供產(chǎn)品創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度零部件的解決方案，以及提供金屬零件原型、量產(chǎn)，以及聚合物夾具開(kāi)發(fā)的解決方案。
Hirschvogel 提供金屬增材制造零件的完整工藝鏈， 建立了詳細(xì)的增材制造流程，包括：增材制造零件的增材制造設(shè)計(jì)、優(yōu)化分析、增材制造，熱處理、精加工等后處理工藝，以及零件質(zhì)量檢測(cè)。
展開(kāi) 導(dǎo)語(yǔ)
增材制造作為新興的制造技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，成為先進(jìn)制造領(lǐng)域發(fā)展最快的技術(shù)方向之一；增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為現(xiàn)代制造業(yè)的培育壯大以及傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了寶貴契機(jī)。
中國(guó)工程院盧秉恒院士研究團(tuán)隊(duì)在中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2022年第4期發(fā)表《我國(guó)增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究》一文。文章在分析全球增材制造技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，全面梳理了我國(guó)增材制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，剖析了我國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)面臨的共性技術(shù)研究及基礎(chǔ)器件能力不足、面向國(guó)際市場(chǎng)的專利布局滯后、產(chǎn)業(yè)規(guī)模與產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)有待深化等問(wèn)題。著眼增材制造產(chǎn)業(yè)前瞻布局，文章論證提出了生物醫(yī)藥與醫(yī)療器械增材制造、大型高性能復(fù)雜構(gòu)件增材制造、空間增材制造、基于增材制造的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與新材料發(fā)明等重點(diǎn)發(fā)展方向。文章建議：建立增材制造協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制并支持企業(yè)開(kāi)展應(yīng)用創(chuàng)新，圍繞重大裝備需求開(kāi)展增材制造工藝變革專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)，深化區(qū)域性增材制造產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)。
一、前言
當(dāng)前，以增材制造（亦稱3D打印）為代表的新制造技術(shù)，其基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)業(yè)孵化等都在快速發(fā)展。
展開(kāi) 
增材制造的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
增材制造的最新內(nèi)容
德國(guó)Optris PI08M通過(guò)其獨(dú)特的短波光譜技術(shù)、高速動(dòng)態(tài)響應(yīng)和靈活的工業(yè)接口，成功解決了金屬增材制造中的高溫監(jiān)測(cè)難題。它不僅為工藝優(yōu)化提供了寶貴的數(shù)據(jù)洞察，更為實(shí)現(xiàn)智能制造中的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是提升金屬3D打印良品率和生產(chǎn)效率不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。
增材制造與材料科學(xué)領(lǐng)域
3D 打印件全流程檢測(cè)
評(píng)估 3D 打印成品的內(nèi)部孔隙、裂紋與結(jié)構(gòu)偏差，驗(yàn)證打印件與設(shè)計(jì)模型的一致性，指導(dǎo)打印參數(shù)優(yōu)化與工藝迭代。
復(fù)合材料性能分析
量化碳纖維、陶瓷基等復(fù)合材料的孔隙率、纖維分布與界面結(jié)合狀態(tài)，為材料制備工藝優(yōu)化與性能驗(yàn)證提供量化數(shù)據(jù)。
4.
五維智能感知——下一代光學(xué)的百年演進(jìn)1個(gè)月前
增材制造 則是面向高附加值、小批量應(yīng)用的補(bǔ)充路線——愛(ài)爾蘭mBryonics公司與Renishaw合作，利用3D打印技術(shù)為激光衛(wèi)星通信生產(chǎn)自由曲面反射鏡，有望將月產(chǎn)量從個(gè)位數(shù)提升至數(shù)百件。[11]
自由曲面光學(xué)AR市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以18.26%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。
增材制造
增材制造（AM）也稱為3D打印，為光機(jī)工程師提供了新的設(shè)計(jì)自由度，使其能夠創(chuàng)建復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，從而顯著提高機(jī)械魯棒性和熱管理能力。
利用增材制造技術(shù)，能夠?qū)?fù)雜組件作為單個(gè)部件創(chuàng)建，或?qū)⒗鋮s功能集成到結(jié)構(gòu)中。現(xiàn)代增材制造系統(tǒng)可以創(chuàng)建高精度的金屬、聚合物和碳填充聚合物部件。
更嚴(yán)苛的運(yùn)行環(huán)境
光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用的增長(zhǎng)，還意味著光學(xué)儀器會(huì)需要在更惡劣的環(huán)境中運(yùn)行。
FLOW-3D 中國(guó)攜專為增材制造打造的 FLOW-3D AM 流體仿真軟件亮相。，與業(yè)界同仁深入交流前沿技術(shù)，共探增材制造行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用與發(fā)展路徑。
展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，F(xiàn)LOW-3D 中國(guó)重點(diǎn)展出面向增材制造的工藝優(yōu)化仿真應(yīng)用案例，直觀呈現(xiàn) FLOW-3D AM 在分析和預(yù)測(cè)多種增材制造工藝的能力。
同時(shí)描述兩種行為
本構(gòu)關(guān)系
廣義應(yīng)力-應(yīng)變梯度
能量密度直接定義
邊界條件
高階項(xiàng)復(fù)雜難處理
通過(guò)ALM自然處理
工程應(yīng)用前景
MEMS器件設(shè)計(jì)：準(zhǔn)確預(yù)測(cè)微結(jié)構(gòu)的剛度，避免過(guò)度保守設(shè)計(jì)增材制造
#1.PyAnsys：各模塊功能與選型指南3個(gè)月前
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(guò)程中的應(yīng)力和變形。
PyLumerical：Ansys Lumerical的Python接口。用于光子學(xué)、光電子器件和光芯片級(jí)仿真的工具。
PySpeos：Ansys Speos的Python接口。專注于光學(xué)設(shè)計(jì)和可視化仿真，常用于照明系統(tǒng)、顯示器等的光學(xué)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(shì)帶來(lái)共同的檢測(cè)挑戰(zhàn)：產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，傳統(tǒng)切片檢測(cè)具有破壞性，二維X光檢測(cè)存在影像重疊，無(wú)法精確量化內(nèi)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(nèi)部氣孔分布直接影響飛行安全。常規(guī)超聲波檢測(cè)無(wú)法定位三維坐標(biāo)。金相分析需要破壞樣品。交期壓力下，如何在不損傷產(chǎn)品的前提下獲得內(nèi)部完整數(shù)據(jù)？
該 CAD 模型適用于：
- CFD 分析（外部空氣動(dòng)力學(xué)和流動(dòng)相互作用）
- 結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)仿真
- 設(shè)計(jì)優(yōu)化和學(xué)術(shù)研究
- 經(jīng)過(guò)少量 DFM 調(diào)整后用于增材制造/3D 打印
- 可視化和工程作品集應(yīng)用
本項(xiàng)目的目標(biāo)是在專業(yè)的 CAD 環(huán)境中應(yīng)用賽車(chē)工程原理，
