增材制造包括哪些加工方式

增材制造（Additive Manufacturing，AM）是一种通过逐层叠加材料来制造三维实体的制造技术。与传统的减材制造相比，增材制造具有制造周期短、材料利用率高、设计灵活性强等优点。本文将详细介绍增材制造的多种加工方式。

一、增材制造技术概述

增材制造技术起源于20世纪80年代，随着计算机技术、材料科学和精密制造技术的发展，增材制造技术得到了迅速发展。增材制造技术主要包括以下特点：

1. 设计灵活性：增材制造技术可以根据计算机模型直接制造出复杂的三维结构，无需考虑传统制造工艺中的切削、铸造等限制。
2. 材料利用率高：增材制造技术通过逐层叠加材料的方式制造产品，材料利用率可达到90%以上，远高于传统制造工艺。
3. 制造周期短：增材制造技术可以实现快速原型制造，大大缩短产品开发周期，提高研发效率。
4. 个性化定制：增材制造技术可以根据客户需求快速制造出个性化产品，满足市场多样化需求。

二、增材制造的主要加工方式

增材制造技术主要包括以下几种加工方式：

1. 立体光固化成型（Stereolithography，SLA）

立体光固化成型技术是一种利用紫外光固化液态光敏树脂的增材制造技术。SLA技术通过逐层扫描紫外光，使液态树脂逐层固化，最终形成三维实体。SLA技术具有以下特点：

• 精度高：SLA技术可以实现0.1mm级别的制造精度。
• 表面质量好：SLA技术制造的产品表面光滑，无需后续处理。
• 材料种类丰富：SLA技术可以使用多种光敏树脂，如ABS、环氧树脂等。

2. 选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）

选择性激光烧结技术是一种利用激光作为热源，将粉末材料逐层熔化并固化的增材制造技术。SLS技术具有以下特点：

• 材料种类多样：SLS技术可以使用金属、塑料、陶瓷等多种粉末材料。
• 制造速度快：SLS技术制造速度较快，适用于大批量生产。
• 制造成本较低：SLS技术的材料利用率高，制造成本相对较低。

3. 数字光处理（Digital Light Processing，DLP）

数字光处理技术是一种利用数字微镜阵列（DMD）投射紫外光，固化液态树脂的增材制造技术。DLP技术具有以下特点：

• 制造速度快：DLP技术采用投影方式固化树脂，制造速度较快。
• 精度较高：DLP技术可以实现0.025mm级别的制造精度。
• 设备成本较低：DLP技术采用普通投影仪作为光源，设备成本较低。

4. 熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）

熔融沉积成型技术是一种利用熔融的塑料丝材逐层堆积的增材制造技术。FDM技术具有以下特点：

• 设备简单：FDM技术设备结构简单，易于操作和维护。
• 材料成本较低：FDM技术使用的塑料丝材价格低廉，材料成本较低。
• 应用广泛：FDM技术广泛应用于教育、科研、工业等领域。

5. 电子束熔化（Electron Beam Melting，EBM）

电子束熔化技术是一种利用电子束作为热源，将金属粉末逐层熔化并固化的增材制造技术。EBM技术具有以下特点：

• 材料强度高：EBM技术制造的金属零件具有较高的强度和韧性。
• 制造精度高：EBM技术可以实现0.1mm级别的制造精度。
• 适用于高性能金属零件制造：EBM技术适用于制造高性能的金属零件，如航空航天、医疗器械等领域。

6. 选择性激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）

选择性激光熔化技术是一种利用激光作为热源，将金属粉末逐层熔化并固化的增材制造技术。SLM技术具有以下特点：

• 材料种类多样：SLM技术可以使用钛合金、不锈钢、铝合金等多种金属粉末。
• 设计灵活性强：SLM技术可以实现复杂结构的制造，满足个性化定制需求。
• 制造精度较高：SLM技术可以实现0.2mm级别的制造精度。

7. 激光金属沉积（Laser Metal Deposition，LMD）

激光金属沉积技术是一种利用激光作为热源，将金属粉末或丝材熔化并沉积在基板上的增材制造技术。LMD技术具有以下特点：

• 制造速度快：LMD技术制造速度较快，适用于快速修复和再制造。
• 材料利用率高：LMD技术的材料利用率可达90%以上。
• 可实现多层制造：LMD技术可以实现多层制造，满足复杂结构的需求。