金属增材制造：塑造现代生产的前沿趋势
WFL Millturn激光熔覆头直接安装于机床B轴主轴。图片来源：WFL Millturn Technologies。
增材制造（AM），即逐层构建3D部件的技术，持续演进。曾主要用于塑料原型打印，随金属零件打印出现，开始以更显著方式影响制造设计和生产。简言之，此技术优势在于能生产常规加工设备难以甚至无法制造的复杂轮廓设计（如注塑模具内部共形冷却通道）。通过生成式设计等概念优化零件设计，可在保持或增强结构完整性前提下减重。
但须明确：AM是补充加工而非替代。机床制造商纷纷在减材设备平台加装增材功能，最有力印证此点。
几乎所有AM成型零件都需要后处理。可能涉及铣、钻、攻丝、车削、磨削或抛光。在单一平台集成增材和减材，可消除在制品周转及完成增材零件所需的资本设备。此外，AM可向大型机加工零件添加小型复杂特征。或用于修复：向磨损零件增材再机加工至OEM规格。
下方视频展示此类应用。如激光熔覆等AM工艺已加装至车铣复合、五轴机等多平台。在线视频展示前者案例：WFL M80X Millturn激光头安装于B轴铣削主轴向大型部件增材。亦可对选定特征激光淬火。
Mazak Integrex i-400SAM案例中，用增材向长进给丝杆部件添加特征。AM激光熔积头（该机型提供三种不同光斑直径）非安装于机床B轴铣削主轴，而是安装在专用枢转单元，闲置激光头存储于工作区外，类似加工中心刀库转盘存储刀具。
另一视频展示修复案例：五轴Tongtai AMH-630用安装于铣削主轴的AM激光熔覆头在涡轮叶片磨损尖端堆焊Inconel 718，后机加工留下OEM指定轮廓形状。
混合应用软件亦随硬件演进。视频演示在Mazak Variaxis J-600/5XAM混合机床上用Autodesk Fusion 360和PowerMill软件、Seco Tools硬质合金和陶瓷刀具生产Inconel 625叶盘。非从大坯料切削出叶盘，而是从轮毂起步，叶片增材生长后机加工成型定尺。
如何编程带增材能力的多任务机床？冗长但信息量大的视频分步演示旋转带叶片零件用Siemens NX CAM编程：叶片增材成型后精加工。
离线仿真对复杂加工至关重要，CGTech Vericut增材模块用同一NC代码仿真混合机床增材和传统加工（铣/车）能力。读取激光参数、控制激光功率、载气流量、各工况材料专用金属粉末，检测打印过程中机床与增材零件可能碰撞，另一视频述及。
当然，可向其他机床平台加装AM头。如3D Hybrid Solutions可供激光熔融粉末喷射、电弧熔融丝材送进、高速冷喷涂金属粉末等多种金属3D打印沉积法加装头。美国海军陆战队认可此理念，相关报道在此。
金属AM在你雷达上吗？或车间用3D塑料打印机做原型、工装夹具等？发邮件至dkorn@productionmachining.com告知我。
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