一种增材与减材复合制造机研究.docx

一种增材与减材复合制造机研究
随着工业4.0概念的普及和制造业技术的快速发展，增材制造技术日益受到关注。增材制造技术是一种三维打印技术，它可以从数字化的三维模型中建立实体，通过材料逐层加工来制造出精准的零件、组件和产品。相比传统的制造技术，增材制造具有更高的生产效率、更高的灵活性和更低的制造成本，逐渐在各种领域得到了广泛应用。
但是，在实际应用中，增材制造也面临一些问题。例如，在制造大型部件时，打印速度较慢，打印成本高，材料利用率低等问题。因此，如何解决这些问题已成为增材制造技术发展的一个关键问题。减材复合制造机，即同时具备减材和增材制造的设备，是一种有效的解决方案。本文将从增材与减材复合制造机的原理、应用及发展趋势等方面进行分析和讨论。
一、增材与减材复合制造机的原理
增材与减材复合制造机（AdditiveSubtractiveManufacturing，ASM）是一种结合减材加工和增材制造的技术。ASM技术集合了机械加工、切割和增材制造的优点，可以通过自由形面加工以实现对复杂部件的制造，同时奠定基础的增材材料和减材加工使整个加工过程更稳定。ASM设备集成了多种加工模式，如切割、加热烧结、细孔钻和表面处理等，为用户提供了廉价、高速、灵活的全方位制造方式。
减材复合制造机具有先进的控制系统，能够根据需求实现自由表面加工，可实现复杂零件的快速制造和加工。在ASM加工过程中，通过对原始工件进行完全或部分切割来减少材料浪费和工件削减。此外，ASM技术通过相应的加工方法将零件以下喷嘴或剪切头的形势提供到头部进行直接喷涂或拼接，实现零件的添加制造。相比传统的单一加工方式，ASM既具有减材加工的减少材料损耗，也具有增材制造的快速制造和定制化的效果。
二、增材与减材复合制造机的应用
1.航空航天领域
增材与减材复合制造机在航空航天领域应用广泛，它能够快速制造各种组件和部件，包括发动机零件、燃料喷口、气动外壳等。同时，它提供了更高的机械性能、更好的耐腐蚀性和更高的使用寿命，可以在空间环境中承受极端的温度、压力和气象条件。
2.汽车制造领域
增材与减材复合制造机在汽车制造领域也有着广泛应用，可制造在汽车部件、零件加工和焊接中更为复杂、精细和轻巧的工件。ASM技术还可以为汽车制造企业提供更快的周期、完整的设计灵活性、令人惊叹的低成本、量身定制和良好的机械性能。
3.医疗行业
增材与减材复合制造机在医疗领域的应用也越来越广泛，可用于制造各种医疗设备、手术工具、人工器官等。ASM技术可以根据患者所需的尺寸和形状，制造完全符合其个体特征的医疗产品。同时，ASM技术具有定制性强、迅速的定制周期、简化的流程以及低成本和生产效益等优点。
三、增材与减材复合制造机的发展趋势
随着ASM技术的深入研究和发展，ASM的加工方式将逐渐向多材料、多模式、多维度发展。尤其是对于材料选择和性能调整等方面，ASM技术将在加工、加工质量和流程管理方面具有更广泛的应用。下面就是ASM技术的未来发展趋势。
1.新材料加工
在搜索原材料的过程中，ASM技术将覆盖新材料技术，如生物可降解的材料、金属粉末、金属/聚合物复合材料和陶瓷等。随着一些新型复合材料的出现，目前ASM技术已经普遍使用的ABS、聚氨酯、聚乙烯和聚丙烯等材料将逐渐被新型材料取代。
2.智能加工系统
随着计算机技术的发展，ASM技术将逐步向智能发展。ASM技术亦将促进相关学科的融合，如计算机科学、机械工程、材料科学等。在ASM加工的过程中，相关各领域的控制系统将得到进一步的发展，以实现更精确、有效和定制化的加工。
3.可靠性加薪
ASM技术需要相应的加工、控制系统、材料等，才能保证加工效率和质量。每一个ASM系统都必须经过多次验证和测试，以确保其稳定、可靠和高效。近年来，ASM技术的可靠性不断提高，逐步成为高精度制造领域研究的热点。
总之，在ASM技术的应用研究中，不仅需要将ASM技术与其他技术融合，还需要在加工质量、产能、材料选择和控制系统上进行不断研究和探索，以实现ASM技术的快速发展和广泛应用。