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        增材制造技術發展

        計算機增材創制手段,俗稱3D復印技巧,是一種基于三維CAD模型數據,通過增加資料逐層打造的生產技藝。相對于傳統的資料切、削、磨等生產手段(被稱為減材創制),增材炮制是一種“自下而上”的打造方法。

           利用增材炮制技藝制作的鋁合金水泵轉子
          增材制作設備與現代微機技巧緊密相關,它由零部件的三維數據驅動,設備接受三維數據之后,轉換為生產步驟,從而直接炮制機件。同時隨著計算機軟硬件技巧的發展,增材建造技巧內涵仍在不斷深化,類型也不斷擴展。當前增材打造技藝主要有以下幾種實現途徑:
          1、光固化復印,這是選取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。光固化復印的優點是原資料的利用率高(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,并且復印設備尺寸、重量較小,缺點是原資料種類有限。
          2、選擇性閃光燒結復印,即應用高功率的極光,對粉末加熱使其燒結成型。選擇性微光燒結工藝的優點是原料范圍廣,除可燒結塑料、尼龍。聚碳酸酯等非金屬質料,還可復印金屬素材,且復印時無需支撐,復印的器件機械性能好、強度高。缺點是粉末狀質料比較松散,復印精度較難控制,且復印設備價格昂貴。
          3、熔融沉積復印是選取熱融噴頭多少錢,使塑性資料熔化后從噴頭品牌內擠壓而出,并沉積在指定位置固化成型。即類似于“擠牙膏”的過程。這種復印方式價格低廉、體積小、操作難度相對較小,適合于家用和辦公室復印,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復印,這是選取類似噴墨復印機噴頭的工作方式,這種工藝與選擇性可見光燒結十分類似,只是將極光燒結過程改為噴頭品牌粘連,光柵掃描器改為粘接劑噴頭品牌。3D復印的優點是復印速度快、成本較低,缺點是復印出來的產品機械強度不高。
          增材打造手段實用化之后,迅速被運用于多個領域。在軍事領域,增材創制技藝首先在航空航天領域得到應用,隨后開始向海軍設備炮制領域推廣。目前,增材炮制技能的使用方向主要有:
          小型關鍵組件的打造,尤其是傳感器的創制,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,兼顧性能和炮制成本。
          光固化復印增材制作過程
          增材建造技藝還可用于復雜模具與設計模型的創制。選取三維噴墨復印技藝,只需要設計出待復印樣品的三維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。
          用于軍事裝置的修補。這是當前增材打造技能的一個重點發展方向。增材打造手段可用于制作打造過程中誤制作損傷組件的快速建設,以及武備服役過程中失效零部件的快速修補。零部件的修補包括幾何性能和力學性能恢復,使用增材炮制技藝補完后,再經少量的后續生產,即可使組件達到可使用的程度,實現零部件的高效率低成本再炮制。在航空領域,這種技藝可以使作戰飛機和武裝可以在機場就地快速修補,在艦船領域,這種技巧可以對艦艇巡航的武備提供更多保障。
          當前,利用增材手段進行設備建設,還需要克服一系列技藝難題,如反光/電弧/等離子直接沉積建設過程關鍵因素的檢測與閉環控制、直接修補金屬機件的尺寸精度和形狀精度控制、直接建設/選區建設專用素材合金體系設計等。
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        4、潤滑油牌號采用殼牌可耐壓S2G-150

          小型關鍵組件的打造,尤其是傳感器的創制,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,兼顧性能和炮制成本。

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