增材制造技術(shù)的常見工藝方法有哪些

增材制造技術(shù)，又稱為3D打印技術(shù)，是一種通過逐層疊加材料來制造三維實(shí)體的制造技術(shù)。近年來，增材制造技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如航空航天、醫(yī)療器械、汽車制造等。本文將詳細(xì)介紹增材制造技術(shù)的常見工藝方法。

一、熔融沉積成型（FDM）

熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling，簡稱FDM）是一種常見的增材制造技術(shù)，其原理是將塑料絲材加熱熔化后，通過噴頭逐層擠出并固化成型。FDM技術(shù)具有設(shè)備簡單、成本低廉、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于教育、家庭、小型企業(yè)和快速原型制作等領(lǐng)域。

1. 材料：FDM技術(shù)主要使用熱塑性塑料絲材，如ABS、PLA、PETG等。
2. 設(shè)備：FDM打印機(jī)主要由噴頭、絲材送料機(jī)構(gòu)、打印平臺和控制系統(tǒng)等組成。
3. 工藝流程：首先將絲材加熱至熔融狀態(tài)，然后通過噴頭擠出并逐層疊加在打印平臺上，最后冷卻固化形成三維實(shí)體。
4. 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單、成本低廉、易于操作，適合教育和家庭使用。
5. 缺點(diǎn)：成型精度較低，表面質(zhì)量較差，不適合制造精密零件。

二、選擇性激光燒結(jié)（SLS）

選擇性激光燒結(jié)（Selective Laser Sintering，簡稱SLS）是一種利用激光作為能量源，將粉末材料逐層燒結(jié)成型的技術(shù)。SLS技術(shù)適用于多種材料，如塑料、金屬、陶瓷等，具有較高的成型精度和表面質(zhì)量。

1. 材料：SLS技術(shù)可使用多種粉末材料，如尼龍、聚碳酸酯、金屬合金、陶瓷等。
2. 設(shè)備：SLS打印機(jī)主要由激光器、粉末輸送系統(tǒng)、成型平臺和控制系統(tǒng)等組成。
3. 工藝流程：首先在成型平臺上均勻鋪上一層粉末，然后激光器按照預(yù)定路徑掃描，使粉末熔化并燒結(jié)成型，最后逐層疊加形成三維實(shí)體。
4. 優(yōu)點(diǎn)：適用于多種材料，成型精度高，表面質(zhì)量好，可制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件。
5. 缺點(diǎn)：設(shè)備成本較高，材料利用率較低，后處理工作繁瑣。

三、立體光固化（SLA）

立體光固化（Stereolithography Apparatus，簡稱SLA）是一種利用紫外光固化液態(tài)樹脂的增材制造技術(shù)。SLA技術(shù)具有較高的成型精度和表面質(zhì)量，適用于精密零件制造和快速原型制作。

1. 材料：SLA技術(shù)主要使用光敏樹脂，如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等。
2. 設(shè)備：SLA打印機(jī)主要由紫外光源、樹脂槽、升降平臺和控制系統(tǒng)等組成。
3. 工藝流程：首先將液態(tài)樹脂倒入樹脂槽中，然后紫外光源按照預(yù)定路徑掃描，使樹脂固化成型，最后升降平臺逐層提升，形成三維實(shí)體。
4. 優(yōu)點(diǎn)：成型精度高，表面質(zhì)量好，可制造精密零件，適合快速原型制作。
5. 缺點(diǎn)：設(shè)備成本較高，材料選擇有限，后處理工作繁瑣。

四、數(shù)字光處理（DLP）

數(shù)字光處理（Digital Light Processing，簡稱DLP）是一種利用數(shù)字微鏡器件（DMD）控制光源，通過逐層固化液態(tài)樹脂的增材制造技術(shù)。DLP技術(shù)具有較高的成型速度和精度，適用于小型零件制造和快速原型制作。

1. 材料：DLP技術(shù)主要使用光敏樹脂，如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等。
2. 設(shè)備：DLP打印機(jī)主要由數(shù)字微鏡器件（DMD）、光源、樹脂槽、升降平臺和控制系統(tǒng)等組成。
3. 工藝流程：首先將液態(tài)樹脂倒入樹脂槽中，然后DMD按照預(yù)定圖像控制光源，使樹脂固化成型，最后升降平臺逐層提升，形成三維實(shí)體。
4. 優(yōu)點(diǎn)：成型速度快，精度高，可制造小型零件，適合快速原型制作。
5. 缺點(diǎn)：設(shè)備成本較高，材料選擇有限，后處理工作繁瑣。

五、電子束熔化（EBM）

電子束熔化（Electron Beam Melting，簡稱EBM）是一種利用電子束作為能量源，將金屬粉末逐層熔化并燒結(jié)成型的技術(shù)。EBM技術(shù)具有較高的成型精度和表面質(zhì)量，適用于航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的高性能金屬零件制造。

1. 材料：EBM技術(shù)主要使用金屬粉末，如鈦合金、不銹鋼、鋁合金等。
2. 設(shè)備：EBM打印機(jī)主要由電子束槍、粉末輸送系統(tǒng)、成型平臺和控制系統(tǒng)等組成。
3. 工藝流程：首先在成型平臺上均勻鋪上一層金屬粉末，然后電子束槍按照預(yù)定路徑掃描，使粉末熔化并燒結(jié)成型，最后逐層疊加形成三維實(shí)體。
4. 優(yōu)點(diǎn)：適用于多種金屬材料，成型精度高，表面質(zhì)量好，可制造高性能金屬零件。