增材制造对工业生产的影响

增材制造是从模拟向数字工业流程过渡的结果之一。它指的是允许对象按顺序制造的一组技术，通常是逐层制造的。

最基本的增材制造技术可以说是 3D 打印，它对个人、初创企业或小型设计师和开发人员来说有些局限和有用。

然而，其他增材制造技术允许更复杂的制造和金属或生物材料制造的可能性，这对于工业生产非常有用。

它是如何工作的？

增材制造使用计算机辅助设计 (CAD) 数据软件或 3D 对象扫描仪来驱动硬件并以精确的几何形状逐层沉积材料。

它被定义为增材制造，因为材料是通过非常精确的层顺序添加的，而不是更传统的（减材）制造，其中材料从固体块中去除，直到最终部件形成。

该术语包含一系列在能力和应用方面差异很大的工艺（树脂基、粉末、直接材料注射和其他技术），因此研究每种技术的功能和差异以选择一种或其他根据其应用。

最基本的增材制造技术对于快速制造零件和测试其功能非常有用，因此它们非常适合快速原型制作。但越来越多的增材制造（使用金属等材料）被用于生产最终零件。

它的设计自由度和最大程度的定制使其成为消费品行业的理想选择。它应用最广泛的一些行业包括照明、交通（汽车零部件）、消费电子和可穿戴设备以及按需产品。

其他应用包括工具、工具和工业机械的制造，因为这项技术使零件更坚固，能够更快、更准确地运行。医疗和航空航天领域也是如此，它们越来越多地利用它来制造复杂的定制组件。

增材制造已经在工业的四个关键领域提供了真正的优势和应用。

与传统制造相比，增材制造只需添加所需的材料即可形成零件，因此几乎不会产生浪费，并大大减少了使用的原材料。

这项技术几乎可以创建任何几何形状的能力提供了设计自由度以及创建具有更复杂细节和更高效率的零件的能力。它还提供更大的可定制性，使制造商能够以更实惠的成本生产少量的差异化产品。

立即随时更改或调整零件设计的能力促进了更灵活的设计过程。由于敏捷和快速的原型设计和测试，开发和上市时间变得更快。

使用新材料和新工艺的可能性使得制造出功能更强大、更轻、更稳定、甚至更经济的产品成为可能，从而提高产品质量。

流程变得更快、更灵活；设置、组装和等待时间正在减少，所需的零件数量正在减少，制造步骤的数量正在减少。此外，轻松快速地生产机器零件的可能性确保了更快、更经济的维护。

增材制造可以在数小时内按所需数量按需生产更多零件，从而节省生产和供应链成本。

它大大减少了库存和制作模具的需要。它还有助于本地化生产，减少对供应商的依赖并节省运输和库存成本。

增材制造目前不是生产大量零件的有效方法。它无法以可承受的价格快速大量生产，限制了其应用领域。

在这些情况下，它可以作为补充来赋予最终形状或实现产品的细节。

大多数增材制造工艺都有零件尺寸限制，因此在这些情况下，有必要将零件分成子组件以进行后续连接。

所需的资本投资可能非常高，具体取决于设备和技术类型，以及所需原材料的价格，这些价格通常也高于平均水平。大量产品的生产成本可能过高，因为零件一次打印一个。

尽管它是针对特定行业的一项不断发展的技术，但它仍然是一个不断发展的过程，主要适用于小众市场和小尺寸、数量和复杂性高的特定产品。

增材制造与物联网 (IoT)、人工智能 (AI) 和大数据等其他技术一起被认为是构成工业 4.0 的技术之一。它超越了传统制造手段所施加的技术限制，为竞争日益激烈的行业提供了新的可能性。

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