增材制造的主要类型

过去，制造企业使用模具、切割和钻孔等减材工艺来制造产品。虽然从更大的整体中去除材料以前效果很好，但现代增材制造工艺正在迅速取代它们。据预测，到 2022 年，增材制造行业预计将增长到惊人的 230 亿美元。

增材制造是通过在构建平台上逐层编译材料（通常是陶瓷或金属粉末）来构建 3D 对象的计算机控制过程，直到最终产品完成.这些层使用热、固化剂或激光进行硬化。

由于这种方法是增材制造，因此与减材制造相比，浪费更少，因此成本更低。

增材制造的七种主要类型各有利弊。了解这些差异至关重要，这样您才能为您的业务选择合适的方法。

以下是增材制造的主要类型，可提高您企业的制造能力。

增材制造工艺的类型

1.粘合剂喷射

粘合剂喷射，也称为材料喷射或喷墨粉末印刷，是最常见的增材制造类型之一。

此方法的工作方式与您的普通办公室打印机类似，但它打印的是 3D 对象。粘合剂喷射不是将墨水喷射到页面上，而是将粘合剂喷射到粉末材料中。打印头水平和垂直移动，每次通过都会放下一层新的构建材料。

可以使用多种材料通过粘合剂喷射制造物体，包括：

• 石膏粉（粉笔）
• 塑料
• 陶瓷
• 金属
• 玻璃
• 沙子

粘结剂喷射是最经济实惠的增材制造工艺之一，因为它的入门成本相对较低且材料价格低廉。它还可以比大多数其他增材制造工艺更快地创建对象 - 并且是全彩色的。

虽然它有很多好处，但粘合剂喷射产品往往很脆弱，需要进行后处理，包括清洁和硬化，这可能既繁琐又耗时。

2.定向能量沉积 (DED)

定向能量沉积 (DED) 利用焊接原理创建 3D 对象。这种材料——通常是金属丝或粉末——被激光或电子束等聚焦能源熔化。然后将液体材料精确地倒在构建平台上，在那里它迅速硬化，形成一层。重复此过程，直到对象完成打印。

DED 的显着优势之一是它不仅可以用于创建项目；它还可以修复现有零件或预制件并为其添加材料。此外，它可以在一次打印过程中利用多种材料。

3.材料挤压

材料挤压的工作方式类似于热胶枪。材料从线圈送入打印机。喷嘴的尖端加热并熔化材料。然后将液体材料逐层放置在构建平台上，在那里它可以冷却和固化，形成物体。

许多企业，甚至娱乐用户都喜欢材料挤压，因为它的设备和材料成本低。

虽然这种方法是最便宜的增材制造方法，但材料挤压并非没有局限性。由于加热元件的功率不足以熔化金属等高密度材料，因此您只能使用塑料聚合物 - 对于某些应用（例如工具和夹具）来说可能不够耐用。

4.粉末床融合 (PBF)

粉末床熔合，也称为电子束熔化 (EBM)，从一大片粉末材料开始，通常是塑料、金属、沙子或与沙子混合的陶瓷粉末。

粉末使用激光或电子束选择性地融合在一起。一层材料融合后，工作区域向下移动，并使用相同的过程在顶部构建新层。

使用 PBF，对象的复杂程度很高，这使得它们比某些其他类型的增材制造创建的对象更强大。由于它需要粉床，因此很难保持清洁的工作环境。对于未设置用于处理粉末材料的狭小空间，这种方法不是最佳选择。

5.片材层压

片材层压，也称为超声波增材制造 (UAM) 或层压物体制造 (LOM) - 是一种增材制造工艺，可堆叠薄片材料并通过超声波将它们粘合在一起焊接、粘合或钎焊。随着层的叠加，物体就成形了。

所有层堆叠并层压后，CNC 机器或激光切割机去除多余的材料，创建对象的最终形式。

由于它在多层中工作，因此板材层压允许制造商对各种材料进行分层、全彩打印，并且成本比其他一些增材制造工艺低得多。

虽然板材层压相对便宜，但它确实需要一些后处理，这可能是乏味且耗时的。您也仅限于可以以片材形式出现的材料，例如纸张、塑料和金属。由于层压完成后需要对物体进行修整，因此在此增材制造过程中会产生一些浪费。

6.还原聚合

大桶聚合类似于粉末床熔合，不同之处在于它不是粉末床，而是使用一桶光聚合物树脂，通过紫外线激光分层硬化。一层完成后，添加更多树脂，然后构建下一层。这个过程一直持续到对象完成为止。

虽然树脂可能相当昂贵，但还原聚合可以快速构建物体，同时提供高水平的精度和良好的光洁度。

尽管它有好处，但还原聚合制造商仅限于使用光树脂材料，并且需要进行大量的后处理。打印出来的物体在使用前需要从树脂中取出并清理干净。

7.材料喷射

类似于粘合剂喷射，材料喷射层材料来构造对象。然而，材料喷射不是在粉末床上分层粘合剂，而是熔化蜡状材料并将液滴精确地沉积到构建平台上。随着层数的增加，物体就成形了。

许多制造商使用材料喷射，因为它相对便宜，并且具有出色的精度和高质量的表面光洁度。不幸的是，材料喷射仅限于使用易碎的蜡状材料。构建对象也需要更长的时间，因为它一次构建一个液滴。

哪种类型的增材制造适合您？

在选择增材制造方法之前，重要的是要考虑您的项目需要什么。您是在寻找更经济实惠的选择，还是需要使用更坚固的建筑材料？无论您需要什么，增材制造工艺都能让您的生产受益。

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