我国3D打印技术研究及产业化发展现状

增材制造(additive manufacturing,AM,又称3D打印)技术可以对结构复杂的零件进行个性化设计,在航空航天、工业制造、生物医疗及文化教育等诸多领域都有广泛的应用前景。近年来,我国对3D打印技术的研发和产业化发展高度重视,将其纳入一系列国家发展战略。2018年1月28日,"中国增材制造产业发展渭南高峰论坛暨中国增材制造产业联盟年会"在陕西渭南成功召开,与会专家就3D打印技术研究及产业化发展现状与趋势、前沿领域新应用、最新政策解读、产业试点示范等话题做了精彩的报告。本刊通讯员回顾总结本次论坛,重点追踪报道了论坛上的关键报告和热点话题。     

专题《增材制造·材料·设计感知》

正专题序言增材制造是现代制造业的关键,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造水平的重要标志。中国高度重视增材制造的发展,《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》指出要加快增材制造技术和装备的研发、应用,建设增材制造创新中心。增材制造已被列入"中国制造2025"规划体系,其中有8个规划提及增材制造,被列为研发、产业化和应用重点。在国家自然科学基金和"863"等计划的大力资助下,我国在增材制造技术、新材料与工艺等研究上都取得了显著进步,但是尚存在高端制造领域的关键技术滞后、创新能力不足、高端装备及零部件质量可靠性有待提升、产业应用广度和深度有待提高等问题。     

电子束增材制造设备及应用进展

电子束增材制造是增材制造技术的主要方向之一,它在真空中进行,具有能量利用率高、零件残余应力低等优势,在航空航天、医疗领域获得较为广泛的应用.介绍了两种电子束增材制造方法——电子束选区熔化和电子束熔丝沉积,总结了设备、电子枪、工艺、材料组织调控等方面的研究与应用进展,并对电子束增材制造技术的发展进行了展望.     

高温合金增材制造标准分析

增材制造技术发展迅猛,在航空航天领域应用前景广阔,增材制造技术标准化工作也日益受到国内外相关机构的重视,并逐步开展相关工作。在简述国外金属增材制造标准发展的基础上,以典型高温合金增材制造标准为例,对粉末标准、力学性能要求、检测标准和方法等进行了总结,并对我国高温合金增材制造标准化工作提出了建议和展望。     

金属多材料增材制造研究现状与展望

当代社会对产品的功能及性能的要求越来越高,苛刻的使役条件要求零件具有功能耦合、多环境适应的能力。金属多材料增材制造技术相比传统制造技术具备更大的优势,在航空航天、汽车工业、电力行业、生物医学等领域中均具有广阔的应用前景。研究了电子束增材制造、电弧增材制造和冷喷涂增材制造在金属多材料增材制造中的应用现状以及最新发展。重点研究了金属多材料增材制造技术在宏观成形精度、微观组织缺陷和粒子界面结合中存在的关键问题。最后,指出了金属多材料增材制造技术在材料种类、基础理论、零件复杂度、质量控制等方面的发展趋势。将为金属多材料应用于增材制造技术提供新的思路和借鉴价值。     

增材制造技术在高温合金零部件成形中的应用

高温合金是指能够在600℃以上复杂应力状态下长期服役的金属材料,被广泛应用于航空航天以及核工业等领域.近年来,增材制造技术发展迅速,并且已经在高温合金零部件成形制造领域进行了大量应用探索.首先分别介绍了基于送粉和送丝的两种典型增材制造技术,以及利用以上两种技术成形得到的高温合金零部件微观组织形貌特征.由增材制造得到的高...     

等离子火炬雾化制备金属3D打印专用钛合金粉体技术分析

正增材制造技术(3D打印)被誉为"第3次工业革命",其中原料粉末的质量是影响快速增材制造技术在钛合金零部件生产制造中得到推广应用的重要因素[1](本文增材制造技术特指选择性激光熔化增材制造技术,SLM)。经过近2年的爆破式发展(2014-2016),增材制造业界已逐渐明确了对粉体材料,特别是钛合金等应用于航空航天领域的高端粉体材料的性能要求,即粉末氧含量     

3D打印飞机? 未来可期

正3D打印技术也能打印飞机?也许未来就能实现。11月7日,中国商飞主办"增材制造技术的发展与应用"未来民机发展国际论坛,与会专家指出,增材制造技术的引入,在一定程度上缩短了航空设备的研发时间和制造流程,该工艺在一体化成形以及拓扑优化结构生产方面具有绝对优势。     

工信部发布《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》助3D打印发展

<正>为落实国务院关于发展战略性新兴产业的决策部署,抢抓新一轮科技革命和产业变革的重大机遇,加快推进我国增材制造(又称"3D打印")产业健康有序发展,工信部、发改委、财政部研究制定了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》。计划提出的发展目标:到2016年,初步建立较为完善的增材制造产业体系,整体技术水平保持与国际同步,在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平,在国际市场上占有较大的市场份额。     

铝合金增材制造技术研究进展

铝合金是实现结构轻量化的首选材料,在航空航天、交通运输、船舶舰艇等领域具有广阔的应用前景。铝合金增材制造技术在复杂三维精密结构件的制造方面具有突出的优势和潜力,而且具有高效快速、成形结构可控性高等优点。关于铝合金增材制造技术的迅速发展,本工作从组织与性能、成形精度和质量、成形缺陷控制和数值模拟4个方面,着重介绍了铝合金增材制造的研究现状和最新成果,总结了当前研究存在的不足。在此基础上,对铝合金增材制造技术未来应关注的研究方向给出建议,即实现增材件微观组织控制、阐明增材件应力形成机理、提高增材件的成形精度、研究成形过程中的温度场分布规律等。     

增材制造专用陶瓷材料及其成形技术

陶瓷材料具有高强度、耐磨损、耐腐蚀和耐高温等特点,在航空航天、生物医疗和电子信息等领域具有良好的应用前景。然而,如何制造应用于上述领域的复杂形状陶瓷零件成为了一个重要的问题。目前,增材制造正逐步成为解决复杂形状陶瓷零件制造问题的有效方式。主要介绍了增材制造专用陶瓷材料及其成形技术。根据增材制造专用陶瓷材料的不同形态,可以将陶瓷材料分为粉材、丝材、片材和浆料/膏材4类。基于此,介绍了激光选区烧结(SLS)、激光选区熔化(SLM)、三维喷印(3DP)、熔融沉积制造(FDM)、分层实体制造(LOM)、立体光固化(SL)、数字光处理(DLP)以及直写成形(DIW) 8类主要陶瓷增材制造技术及其应用。最后,根据陶瓷增材制造的最新研究成果,对增材制造专用陶瓷材料及其成形技术发展作出进一步的展望。     

电弧增材制造航空钛合金构件组织及力学性能研究现状

航空航天领域通常将钛合金作为承力结构件使用,对其性能和可靠性都有很高的要求,大型结构件的整体化制造是实现这些需求的有效途径。电弧增材制造技术因效率高、成本低、致密度高,在制备大型结构件方面具有一定优势。综述了国内外电弧增材制造钛合金组织的研究现状,介绍了改变形核条件以及引入轧制、超声等外场辅助技术调控后所得的电弧增材制造钛合金组织。对电弧增材制造钛合金的拉伸性能和疲劳性能进行了综述,总结了拉伸性能和疲劳性能的特点及断裂的原因。最后,对航空航天用钛合金电弧增材制造的组织及力学性能的关系进行了分析,并且对两者的调控前景进行了展望。     

增材制造的现状与应用综述

目的 为推动增材制造技术与新材料、新工艺和产业应用的加速融合提供技术信息参考.方法 首先通过文献计量分析法,以"增材制造"为关键词,分别对2016—2021年的WOS和CNKI核心文献数据库的进行分析,得出近5年国内外增材制造的研究方向和研究热点;然后从增材制造技术的发展阶段、技术标准体系、材料类型、成形工艺类型等方面介绍增材制造技术的研究现状,着重梳理了不同材料与工艺类型增材制造技术的对应关系,归纳了各类增材制造技术的成形原理、材料、工艺特点和技术优势;接着探讨了增材制造技术在航空、航天、船舶、汽车、模具、铸造、建筑、医疗、文化创意等产业领域的应用场景和应用案例,以及产业化应用的问题;最后分析了国内增材制造面临的挑战和发展前景.结论 综述了增材制造技术的现状与应用情况,为增材制造技术成果推广和产业应用提供技术资讯,具有一定的参考意义.     

漫谈3D打印——机遇与挑战

2014年9月21日,"2014新材料国际发展趋势高层论坛——3D打印材料技术前沿论坛"在与会代表的密切关注下,在西安高新技术开发区都市之门二层学术报告厅隆重召开,现场异常火爆,会场内外座无虚席。笔者全程听取了10位报告人关于3D打印材料,3D打印技术的主要特征、进展以及在工业和生物医学领域应用前景等方面的报告。正如中国工程院卢秉恒院士的报告所说,3D打印技术正在改变世界。3D打印是一种颠覆性的制造技术,参照的是打印机技术原理,分层加工。传统制造技术是"减材制造技术",3D打印则是"增材制造技术",它具有制造成本低、生产周期短、能最大限度满足个性化需求等优势。利用3D打印技术为飞机、宇宙飞船和聚变项目制造的零部件要比常规部件更轻、更坚固、更廉价。因为增材制造技术几乎是"零浪费",并且相比焊接和熔合的方法,产品更坚固、更轻。因此,3D打印技术被誉为"第三次工业革命最具标志性的生产工具"。     

标准领航增材制造

正增材制造是什么?卢秉恒院士给作了一个通俗的比喻——"燕子垒窝,就衔泥巴一点一点垒起来",他说,增材制造是相对减材制造和等材制造,以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,又称三维打印或3D打印。卢秉恒,中国工程院院士,西安交大教授,全国增材制造标准化技术委员会主任委员。2018年9月7日,他在接受本刊记者采访时表示,随着增材制造快速发展,标准化对此有着重要意义。他在当天召开的全国增材制造标准化技术委员会一届三次会议上,强调了向记者陈述     

3D打印在医疗器械领域应用前景分析

<正>3D打印（又称“增材制造”）技术,是20世纪80年代末期产生并发展起来的一种区别于传统减材制造技术的先进数字化制造技术,被视为“第四次工业革命”的支撑技术之一。常用于模具制造、工业设计模型等,后来逐步扩展到航空航天、建筑、汽车制造和医疗器械等领域。本文就3D打印在医疗器械领域的应用及其前景进行分析。     

光丝同轴激光增材制造研究进展

增材制造作为实现三维结构快速成形的技术,广泛用于航空航天、汽车交通等领域.当前,激光熔丝增材制造多依托于传统的激光焊接设备,采用旁轴送丝方式,在增材过程中,需调整激光头方向保证送丝和焊接头行进的相对方位,增大了复杂构件增材制造系统控制难度,损失了加工自由度.随着激光加工设备和技术的发展,近年来出现了一种可以解决上述问题...     

钴基高温合金增材制造研究现状及展望

钴基高温合金是一种在高温下具有高强度、良好的耐热、耐磨和耐腐蚀性能的材料,被广泛用于航空航天等领域。钴基高温合金增材制造技术具有材料利用率高、制造周期短和能够制造较为复杂零件等优点,相对于传统制造技术有巨大的优势,受到了社会的广泛关注。对钴基高温合金的合金化原理进行了阐述,总结了国内外钴基高温合金增材制造所使用的不同工艺方法,重点对钴基激光增材制造技术、钴基电子束激光增材制造技术进行了分析,综述了各种方法的研究现状和最新成果。评价了钴基高温合金增材制造技术在材料利用率、内部缺陷、成形精度、相关标准化方面的不足,并对钴基高温合金增材制造技术发展方向提出了预测。     

增材制造技术以及在火炸药研究中的现状与发展?

首先,介绍了增材制造技术的概念与技术特点,回顾与总结了其产生与发展的技术历程;其次,陈述了增材制造在国防军工领域应用的现状与取得的成果;接下来,重点阐述了增材制造在火炸药行业的国内外研究现状,介绍了目前国内推进剂药柱增材制造的阶段性研究成果;最后,对火炸药增材制造技术发展方向进行了预测。指出在火炸药增材制造领域,国内外研究差距不大;未来若干年火炸药增材制造技术的发展主要集中在火炸药先进装药、火炸药一体化制造以及火炸药微型特种装备制造这3个领域。     

工信部等十二部门:以标准支撑和引领3D打印产业发展

正近日,工信部、国家发改委、教育部、公安部、财政部、商务部、文化部、卫计委、海关总署、质检总局、知识产权局联合发布了《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》(以下简称《行动计划》)。增材制造(又称3D打印)如今在颅骨修复、口腔种植、航天航空和汽车制造等领域的应用日益广泛。《行动计划》提出,要健全增材制造标准体系,以标准支撑和引领增材制造产业发展,到2020年,增材制造产业年销售收入超过200亿元,年均增速在30%以