介绍

增材制造（AM），通常被称为3D打印，正在重塑传统机械加工的格局。虽然最初被视为一种互补技术，但增材制造正越来越多地融入机械加工行业，提供了新的可能性和效率。本文探讨了增材制造对传统加工工艺的影响及其未来的潜力。

了解增材制造

增材制造使用塑料、金属和陶瓷等材料，从数字模型中逐层构建物体。这与传统的减法加工工艺形成了鲜明对比，后者从工件上去除材料以形成所需的形状。生产复杂几何形状的精度、多功能性和能力使增材制造成为机加工行业的宝贵补充。

增材制造的优势

复杂几何形状：增材制造擅长生产具有复杂几何形状和内部结构的零件，这是传统机械加工难以或不可能实现的。

材料效率：AM只使用必要数量的材料来制造零件，从而减少材料浪费。这与相减加工形成了鲜明对比，相减加工往往会造成巨大的浪费。

原型制作速度：AM显著缩短了原型制作阶段。快速原型设计允许更快的设计迭代，并缩短上市时间。

定制：增材制造可以轻松定制零件，非常适合生产定制组件和小型生产。

集成增材制造的挑战

材料限制：虽然AM材料在不断发展，但与可用于传统机械加工的广泛材料相比，仍然存在局限性。

表面光洁度和公差：AM生产的零件通常需要进行后处理，以达到所需的表面光洁度及公差。这可能会增加生产时间和成本。

尺寸限制：可以使用AM生产的零件的尺寸受到机器构建体积的限制，这可能是较大组件的限制。

成本：AM机器和材料的成本可能很高，特别是对于高性能应用。评估每种应用的成本效益至关重要。

增材制造与传统机械加工的协同作用

增材制造往往是对传统加工的补充，而不是取代传统加工。混合制造结合了AM和减法加工，利用了这两种技术的优势。例如，零件最初可以使用AM创建，以实现复杂的形状，然后使用CNC机加工完成，以满足精确的公差和表面光洁度。

成功整合的案例研究

航空航天行业：航空航天行业使用AM生产具有复杂几何形状的轻质部件，然后进行关键功能和装配接口的传统机加工。

医疗器械：定制植入物和假肢通常使用AM生产，因为它们具有复杂的形状和量身定制的贴合度，传统的机械加工确保了高精度和表面质量。

汽车行业：汽车行业受益于AM生产的快速原型和工具，这加快了开发过程，并允许更高效地生产定制零件。

结论

增材制造正在对传统机械加工行业产生深远影响，提供了新的能力和效率。通过将AM与传统机械加工相结合，制造商可以利用这两种技术的优势，更有效地生产高质量、复杂的零件。随着增材制造业的不断发展，其在机械加工行业的作用可能会扩大，从而推动进一步的创新和转型。