增材制造(Additive Manufacturing,AM)俗称3D打印,它是融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术,以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。相对于传统的减材制造及对原材料进行切削加工、组装的加工模式不同,3D打印是一种自下而上、从无到有的制造方法。这使得过去受到传统制造方式约束而无法实现的复杂结构件制造变为可能。
1)3D打印开辟了个性化定制的新时代。3D打印实现了任意材料、任意批量、任意复杂结构、任意场合、任意工业领域都可以使用的新技术。只要有想法、有创意,3D打印就能将其打印实现,开辟了个性化定制的新时代。这种新的制造方式可免除制造刀具、夹具和模具的生产准备过程,直接进行产品加工,如此一来便能降低加工成本,缩短产品设计制造周期,为产品更新换代提供强有力的工具。
2)3D打印为产品创新设计提供了无限空间。基于人工智能的3D打印设计软件,在满足零件几何尺寸和物理性能的条件下,其零件内部结构可以是蜂窝结构、藤蔓结构、树根结构等,而这在传统制造工艺是无法想象的。它能最大限度地减轻零件重量,提高机器性能,节约材料和加工时间。
3)3D打印为材料的创新提供广阔的前景。使用3D打印技术可以实现材料的创新设计。应用人工智能技术可以建立各种合金成分、工艺参数与力学、晶像组织之间的关系模型,做出各种创新合金的模拟,找到理想的合金成分和工艺参数,此外还可以进行生物材料的创新设计。