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3D打印越來越流行。雖然3D打印對于國內(nèi)制造商來說是一個不斷增長的領(lǐng)域，但它通常被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，這一過程被稱為增材制造。通過在工業(yè)生產(chǎn)中采用3D打印，增材制造用于改進系統(tǒng)和零件。

  什么是增材制造？



  簡單地說，增材制造將3D打印與工業(yè)生產(chǎn)融合在一起。這項技術(shù)的結(jié)果是整體增強產(chǎn)品定制。由于計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)或三維物體掃描被應(yīng)用于增材制造中，精確的幾何形狀可以很容易地再現(xiàn)。然后，一旦一個三維模型準備好了，所討論的對象可以通過一個過程來生成，在這個過程中，材料被一層一層地沉積，直到整個單元完成。



  相形之下，減法制造涉及到從一個實體塊中移除一些材料，直到最終產(chǎn)品完成。減法制造有幾種方法，但最常用的是數(shù)控加工，如鉆孔、銑削和鏜孔。除了數(shù)控加工，其他減法制造方法包括激光切割、水射流切割和電火花加工（EDM）。減法制造與加法制造的主要區(qū)別在于，加法制造逐層沉積材料，以形成統(tǒng)一的整體，而減法制造芯片遠離實體塊，直到完成所需的目標。



  什么是加法制造：3D打印一個CAD對象，一層一層地構(gòu)建它，而不是從一個實體塊中移除材料來制造一個對象。



  增材制造是如何工作的？



  附加制造通常涉及一個CAD對象，該對象通過軟件轉(zhuǎn)換為3D可打印設(shè)計。反過來，這個文件可以被發(fā)送到3D打印機，在那里3D可打印的材料被逐層存放，直到最終的對象完成。傳統(tǒng)的3D打印材料包括塑料，如PLA和ABS，液體樹脂，金屬，木材，甚至食品。有一個數(shù)字到物理的轉(zhuǎn)換，數(shù)字化的設(shè)計通過3D打印機呈現(xiàn)為一個物理對象。對于更傳統(tǒng)的FDM打印機，一種材料（通常是燈絲）通過噴嘴在打印床上連續(xù)層沉積。一種基于樹脂的3D打印機使用紫外線將液態(tài)樹脂固化成固體。或者，金屬加工是另一種增材制造方法，金屬基粉末一層一層地熔化形成一個完整的固體。



  增材制造的優(yōu)勢是什么？



  與減法制造相比，加法制造有許多優(yōu)點。增材制造大大簡化了供應(yīng)鏈。在小規(guī)模的操作中，它就像電腦和3D打印機一樣必不可少。制造過程的構(gòu)思可以大大縮短。你幾乎可以創(chuàng)建任何幾何圖形，大小不一，從幾個小時內(nèi)打印的小對象到需要幾天才能完成的設(shè)計。正是這種靈活性真正有利于增材制造業(yè)。



  此外，雖然小批量的減法制造不劃算，但微量的增材制造就可以了。可以打印單個對象，也可以按指數(shù)放大。一個很好的例子是美國宇航局使用3D打印的航天器部件，這些部件在軌道上組裝。通常，太空船所需的零件都是非常特殊的，用更傳統(tǒng)的減法制造方法打印出來是不劃算的。然而，增材制造允許按需印刷特殊零件。



  增材制造的缺點是什么？



  但增材制造業(yè)并不完美。小批量生產(chǎn)增材制造是可行的。它可以實現(xiàn)，但速度無法與減法制造實現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模化的速度相同。還有質(zhì)量保證。通常需要大量的后加工。另一方面，減法制造幾乎不需要后期處理。



  增材制造業(yè)是一個徹底的游戲規(guī)則改變者。與傳統(tǒng)的減法制造工藝相比，對于小批量產(chǎn)品，這是一個更具成本效益的生產(chǎn)解決方案。通過將供應(yīng)鏈動態(tài)簡化為一臺PC機和一臺3D打印機，從構(gòu)思到生產(chǎn)的速度要快得多。然而，也有一些限制，尤其是在擴大規(guī)模時。在增材制造中，大量生產(chǎn)可能很困難，因為后處理可能是勞動密集型的。但不僅僅是利用增材制造的初創(chuàng)企業(yè)。美國宇航局（NASA）等主要工業(yè)企業(yè)已采用3D打印技術(shù)，以合理的成本生成定制產(chǎn)品。總的來說，增材制造可能是原型制造的未來。