?

計算機增材制造技術，俗稱3D打印技術，是一種基于三維CAD模型數據，通過增加材料逐層制造的加工技術。相對于傳統的材料切、削、磨等加工技術（被稱為減材制造），增材制造是一種“自下而上”的制造方法。

采用增材制造技術制作的鋁合金水泵轉子

增材制造設備與現代微機技術緊密相關，它由零件的三維數據驅動，設備接受三維數據之后，轉換為加工步驟，從而直接制造零件。同時隨著計算機軟硬件技術的發展，增材制造技術內涵仍在不斷深化，類型也不斷擴展。當前增材制造技術主要有以下幾種實現途徑：?

1、光固化打印，這是采用紫外線在液態光敏樹脂表面進行掃描，每次生成一定厚度的薄層，從底部逐層生成物體。光固化打印的優點是原材料的利用率高（接近100%），尺寸精度高，表面質量優良，可用于制作結構復雜的模型，并且打印設備尺寸、重量較小，缺點是原材料種類有限。

2、選擇性激光燒結打印，即采用高功率的激光，對粉末加熱使其燒結成型。選擇性激光燒結工藝的優點是材料范圍廣，除可燒結塑料、尼龍。聚碳酸酯等非金屬材料，還可打印金屬材料，且打印時無需支撐，打印的零件機械性能好、強度高。缺點是粉末狀材料比較松散，打印精度較難控制，且打印設備價格昂貴。

3、熔融沉積打印是采用熱融噴頭，使塑性材料熔化后從噴頭內擠壓而出，并沉積在指定位置固化成型。即類似于“擠牙膏”的過程。這種打印方式價格低廉、體積小、操作難度相對較小，適合于家用和辦公室打印，缺點是成型件表面有明顯的條紋，產品層間的結合強度低、反應速度慢。

4、3D打印，這是采用類似噴墨打印機噴頭的工作方式，這種工藝與選擇性激光燒結十分類似，只是將激光燒結過程改為噴頭粘連，光柵掃描器改為粘接劑噴頭。3D打印的優點是打印速度快、成本較低，缺點是打印出來的產品機械強度不高。

增材制造技術實用化之后，迅速被運用于多個領域。在軍事領域，增材制造技術首先在航空航天領域得到應用，隨后開始向海軍裝備制造領域推廣。目前，增材制造技術的使用方向主要有：

小型關鍵零件的制造，尤其是傳感器的制造，可利用電子束熔化處理合金后逐層燒結，以獲得傳感器基本結構，兼顧性能和制造成本。

?

光固化打印增材制造過程

增材制造技術還可用于復雜模具與設計模型的制造。采用三維噴墨打印技術，只需要設計出待打印樣品的三維CAD文件，使產品從設計到制作完成時間從原來的25周縮短到10周。

用于軍事裝備的修復。這是當前增材制造技術的一個重點發展方向。增材制造技術可用于加工制造過程中誤加工損傷零件的快速修復，以及裝備服役過程中失效零部件的快速修復。零件的修復包括幾何性能和力學性能恢復，使用增材制造技術補完后，再經少量的后續加工，即可使零件達到可使用的程度，實現零件的高效率低成本再制造。在航空領域，這種技術可以使作戰飛機和裝備可以在機場就地快速修復，在艦船領域，這種技術可以對艦艇巡航的裝備提供更多保障。

當前，利用增材技術進行裝備修復，還需要克服一系列技術難題，如激光/電弧/等離子直接沉積修復過程關鍵因素的檢測與閉環控制、直接修復金屬零件的尺寸精度和形狀精度控制、直接修復/選區修復專用材料合金體系設計等。

?

?