增材制造與3D打印技術(shù)及應(yīng)用課件第1章-概述

第1章概述本章重點(diǎn)與難點(diǎn)本章重點(diǎn)：1.掌握增材制造技術(shù)的成形原理；2.熟悉增材制造的流程；3.掌握增材制造過程；4.了解增材制造技術(shù)的發(fā)展歷史。本章難點(diǎn)：1.增材制造方法與傳統(tǒng)制造方法的區(qū)別與聯(lián)系；2.增材制造技術(shù)的作用。概論一、增材制造技術(shù)二、增材制造過程三、增材制造技術(shù)發(fā)展歷史四、增材制造技術(shù)的作用1.1.1增材制造技術(shù)的含義

增材制造(additivemanufacturing，AM)技術(shù)是通過CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的材料去除(切削加工)技術(shù)，是一種“自下而上”材料累加的制造方法。從廣義的原理來看，以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將材料(包括液體、粉材、線材或塊材等)自動(dòng)化地累加起來成為實(shí)體結(jié)構(gòu)的制造方法，都可視為增材制造技術(shù)。一、增材制造技術(shù)一、增材制造技術(shù)

通過離散獲得每一層面的制造信息和堆積的順序，通過堆積將材料構(gòu)成三維實(shí)體。因此增材制造的全過程可由圖1-1表示。增材制造技術(shù)不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具及多道加工工序。它將改變制造商品的方式，并改變世界的經(jīng)濟(jì)格局，進(jìn)而改變?nèi)祟惖纳罘绞?。圖1-1增材制造流程圖一、增材制造技術(shù)1.1.2增材制造與傳統(tǒng)制造方法的區(qū)別（a）傳統(tǒng)加工（b）增材制造

圖1-2傳統(tǒng)加工與增材制造比較一、增材制造技術(shù)1.1.3增材制造與傳統(tǒng)制造方法的關(guān)系兩者之間的關(guān)系是相輔相成、相互補(bǔ)充、密不可分的。增材制造技術(shù)主要是制造樣品，也就是將設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)模型迅速轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的、看得見、摸得著的三維實(shí)體樣件。二、增材制造過程

所有的增材制造工藝方法都是一層一層地制造零件，所不同的是每種方法所用的材料不同，制造每一層添加材料的方法不同。增材制造的工藝過程所示一般為以下3個(gè)步驟：1．前處理它包括產(chǎn)品三維模型的構(gòu)建、三維模型的近似處理、增材制造方向的選擇和三維模型的切片處理。2.分層疊加成形加工3.成形零件的后處理三、增材制造技術(shù)發(fā)展歷史1.3.1國外增材制造技術(shù)的發(fā)展歷史1892年到1988年屬于初期階段。1988年到1990年屬于快速原型技術(shù)的階段。1990年到現(xiàn)在為直接增材制造階段。三、增材制造技術(shù)發(fā)展歷史1.3.2國內(nèi)增材制造技術(shù)的發(fā)展歷史我國自20世紀(jì)90年代初，在國家科技部等多部門持續(xù)支持下，在西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京隆源公司等在典型的成形設(shè)備、軟件、材料等方而研究和產(chǎn)業(yè)化方而獲得了重大進(jìn)展。隨后國內(nèi)許多高校和研究機(jī)構(gòu)也開展了相關(guān)研究，如西北工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、華南理工人學(xué)、南京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、中北大學(xué)、中國工程物理研究院等單位都在做探索性的研究和應(yīng)用工作。四、增材制造技術(shù)的作用

增材制造技術(shù)的出現(xiàn)引起了制造業(yè)的一場革命，有人將其與六十年代的數(shù)控技術(shù)相提并論。它不需要任何專門的輔助工夾具，并且不受批量大小的限制，能夠直接從CAD三維模型快速地轉(zhuǎn)變?yōu)槿S實(shí)體模型，而產(chǎn)品造價(jià)幾乎與零件的復(fù)雜性無關(guān)，特別適合于復(fù)雜的、帶有精細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件制造，并且制造柔性極高，隨著各種成形技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，零件精度也不斷提高。四、增材制造技術(shù)的作用使設(shè)計(jì)原型樣品化用于產(chǎn)品的性能測試用作投標(biāo)的手段快速模具制造增材制造為創(chuàng)新設(shè)計(jì)釋放了巨大的空間3D打印是創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)的利器練習(xí)與思考1.增材制造技術(shù)的成形原理是什么？2.