激光增材制造316L不锈钢的工艺及组织分析(3)

1.1.2 等材制造技术 等材制造技术指的是在零件加工制造过程中,原材料在质量上没有发生变化、仅改变形状的机械加工方法,比如将铁丝弯曲再进行热处


1.1.2  等材制造技术

等材制造技术指的是在零件加工制造过程中,原材料在质量上没有发生变化、仅改变形状的机械加工方法,比如将铁丝弯曲再进行热处理加工成弹簧的过程就是等材制造的过程。此外,铸造、锻压、热轧等热加工方法以及拉拔、挤压等均属于等材制造技术的范畴。

1.1.3  增材制造技术

二十世纪以来,传统机械制造业的环境污染和资源浪费等问题受到越来越多的关注,低碳环保成为现如今的主题。在环境日益恶化的今天如何由传统制造技术向新兴绿色制造业技术的转型升级显得尤为迫切。此外,制造业同时也面临着小批量、个性化、多品种的严峻挑战。生产方式和制造模式逐渐转变为以互联网技术为支撑的智能化定制和增加材料式。如何缩短新产品的研发周期并降低新产品的开发成本也成为当代企业获得生存和寻求发展的关键所在。在此背景下,增材制造(Additive Manufacturing,简称AM)技术应运而生。此技术也称为3D打印技术、增材制造技术、快速原型制造技术。它是以计算机设计模型为基础,将粉末状、丝状或者板状的材料熔化并逐步累积,最终实成形件从无到有、自下而上的制造技术[2,3]。根据加攻材料类型分类,可将增材制造工艺可分为如下两类,如图1.1所示。

自增材制造技术提出后,该技术得到了企业、政府、研究机构和媒体的广泛关注并有人预测其将成为第三次工业个引领者。经过二十余年的深入研究和发展,增材制造技术已经极大地促进了零件快速成形的发展和创新设计的拓展。目前,增材制造技术已经应用到航天航空、医疗器具、建筑、教育、珠宝、考古、服装、电影制作、工业造型等众多行业。图1.2为3D打印技术行业分布图,图1.3为该技术应用领域分布图。增材制造技术的创新正引领世界先进制造技术的发展,世界上许多工业化国家在近几年陆续出台了相关增材制的国家政策和发展规划。

2010年中旬,德国政府公布了《德国高技术战略2020》报告并阐述了工业4.0等多种高科技战略计划。激光增材制造技术作为工业4.0的关键技术之一,因其性而得到了德国政府的重视和大力支持。

2012年3月份,美国联邦政府提出了“振兴制造业”的重大战略举措,“国家制造创新网络”也正式启动。同年10月,美国国家增材制造业创新学院(National Additive Manufacturing Innovation Institute,简称NAMII)宣布成立。NAMII包含十多所美国研究型大学(包括丙烯法尼亚州立大学,卡内基梅隆大学等)、社区学院(主要包括北安普顿大学,东捷威社区学院等)以及数十家公司(包括美国欧特克有限公司,美国著名金属及零件生产商Allegheny Technologies公司以及美国著名3D打印公司ExOne等公司)。

2015年5月中国正式发布《中国制造2025》,该纲要主要包括未来先进制造重点领域的推进措施和发展战略布局[5]。增材制造技术作为制造业领域前沿技术之一,其相关的研究工作受到国家高度重视。铁基合金粉末、高温合金粉末、钛合金粉末等增材制造专用材料将成为未来几年的发展重点研究对象。