就在 10 多年前,增材制造开始引起更广泛公众的关注,部分原因是《经济学人》杂志的封面故事暗示了增材制造改变世界的潜力。与此同时,金属增材制造工艺迅速成熟,新发现的能力可以直接从粉末床中提供接近完全致密的金属部件。同时,桌面级 3D 打印正在兴起,这有望为制造民主化开辟一条道路。这两项技术进步——发生在应用范围的完全相反的两端——是将术语增材制造和 3D 打印引入白话的关键因素,尽管这些技术在当时已有 30 年的历史。

也许这是您第一次了解增材制造的时刻。如果是这样,您可能会看到分层制造方法所提供的“没有复杂性”范例的兴奋、潜力和希望。然而,经过一番挖掘,您可能还看到了采用新兴制造技术所固有的一些挑战。材料选择有限,一些性能特性未知。吞吐量比您需要的慢。还有很多关于工艺可靠性、稳健性和认证途径的未解决问题。标准才刚刚开始创建。 “创新往往推动科学发展”的现实变得越来越明显。
作为大约 25 年前开始研究 AM 的人,我的一个担忧是,许多投入资源探索 AM 技术的人只是在这个时候才这样做在它的历史上,或许留下了一点diss
虽然我们的理解仍然存在差距,但 AM 的工艺、材料和工业应用在过去十年中已经发生了巨大的变化。促成 AM 创新斜率发生这种巨大变化的因素有很多,其中许多都集中在联邦研究资金的增加、创业文化的发展以及地缘政治制造业回流计划等方面。但是,在我看来,这种演变的真正驱动力是构建它的社区的力量。
具体来说,对一项已有 30 年历史的技术的新发现的兴奋产生了火花,为我们以前从未见过的领域吸引了大量的技术专长。 AM 会议最初诞生于主要关注如何最好地创建 3D-CAD 模型的机械和工业工程师的头脑中,突然间挤满了冶金学家和聚合物科学家探索基本过程-结构-属性关系的德国工程师、愿意贡献其专业知识的计算机和数据科学家为原位过程监控提供途径,多物理场和多尺度仿真专家希望能够预测零件对不断变化的过程参数的响应。

这种跨学科专业知识的涌入所产生的影响非常明显。在过去十年中,我们目睹了增材制造能够处理的材料目录的急剧增加。更好地了解这些过程不仅导致将既定材料转化为 AM 原料,而且还导致全新的合金和聚合物具有被先验地设计用于简单的分层处理。通过同时设计材料成分和工艺,这些印刷材料的特性以及最终部件的性能也得到了显着改善。我们现在可以解决以前未解决的有关零件质量、疲劳性能和表面质量的问题。一些增材制造工艺的打印速度提高了一百倍。由于新的大型金属、聚合物和混凝土打印技术,我们现在谈论以英尺和米为单位的打印尺寸。专用晶格化、拓扑优化和生成式“AM 设计”软件实现了性能更高、重量更轻且成本更低的部件。支持和保护沿数字线程传递的零件几何形状、材料和工艺数据的网络基础设施已经与 AM 一起成熟,以实现全新的生产业务模型和可行的应用程序。

所有这些进步都归功于过去十年跨学科专业知识的涌入。当然,与任何其他先进制造技术一样,仍然存在许多技术挑战和悬而未决的问题。这意味着该行业仍有巨大的增长空间。而且,我相信,由于见证了行业内的多样性如何导致其急剧增长的新兴工程劳动力,我们正处于 AM 发展的另一个阶段性变化阶段的悬崖边上。这个你ear 的毕业班上有许多人选择以工程为职业,特别是因为他们教室的桌面 3D 打印机在他们 12 岁时引起了他们的注意。拥有持续 AM 研究项目和相关课程的大学数量的急剧增加也意味着这些毕业生中的许多人甚至在推进技术方面发挥了直接作用。
所以,如果你最后只参加了一个深入看2012年的AM,是时候再看一遍了。 SME 活动,例如即将于 5 月 17 日至 19 日在底特律亨廷顿广场举行的 RAPID + TCT 活动,是了解技术、应用程序以及最重要的社区发展程度的好地方。参加这次活动不仅是了解 AM 快速成熟的好地方,而且我相信您会找到一个空间,您的专业知识可以为我们解决剩余技术差距和想象未来的共同努力做出贡献接下来介绍这种强大的制造方法。
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