3d打印增材制造專業(yè)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) 草案

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中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
GB/TXXXXX—XXXX




增材制造技術(shù) 術(shù)語
Additive manufacturing technology—Terminology
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草案



XXXX-XX-XX發(fā)布
XXXX-XX-XX實(shí)施


目  次
前言        II
1　范圍        1
2　規(guī)范性引用文件        1
3　術(shù)語和定義        1
3.1　基本術(shù)語        1
3.2　工藝分類        2
3.3　工藝：基礎(chǔ)        3
3.4　工藝：數(shù)據(jù)        5
3.5　工藝：材料        7
3.6　應(yīng)用        8
3.7　屬性        9
附錄A（規(guī)范性附錄）　基本原則        10
A.1　材料疊加成形        10
A.2　單步和多步增材制造工藝        10
A.3　增材制造工藝原理        11

前  言
本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1—2009給出的規(guī)則起草。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國XXX提出并歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：XXXXX、XXXXX、XXXXX
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：XXX、XXX

增材制造技術(shù) 術(shù)語
1　范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了增材制造技術(shù)所涉及的術(shù)語和定義。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于增材制造領(lǐng)域的研究、試驗(yàn)、檢測和生產(chǎn)應(yīng)用等。
2　術(shù)語和定義
2.1　基本術(shù)語
2.1.1　
增材制造  additive manufacturing;AM
相對于減材制造和等材制造，以三維模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過材料逐層（2.3.7）疊加來制造零件（2.6.1）或?qū)嵨锏墓に嚒?br /> 注：增材制造、減材制造和等材制造參見附錄A。
2.1.2　
復(fù)合增材制造  hybrid additive manufacturing
結(jié)合兩種或者兩種以上增材制造技術(shù)形成多材料或者多尺度物體的增材制造（2.1.1）工藝。
2.1.3　
微納增材制造  micro-nano additive manufacturing;additivemicro/nano-manufacturing
通過直接添加材料構(gòu)造微納尺度結(jié)構(gòu)的增材制造（2.1.1）工藝。
2.1.4　
三維打印機(jī)  3D printer
三維打�。�2.3.1）所用的設(shè)備，又稱3D打印機(jī)。
2.1.5　
增材制造系統(tǒng)  additive system;additive manufacturing system;additive manufacturing equipment
增材制造（2.1.1）所用的設(shè)備和輔助工具。
2.1.6　
增材制造設(shè)備  additive manufacturing machine
增材制造系統(tǒng)(2.1.5)中用以完成零件(2.6.1)生產(chǎn)過程中一個(gè)成形周期（2.3.3）的必要組成部分，包括硬件、設(shè)備控制軟件和設(shè)置軟件。
2.1.7　
增材制造系統(tǒng)用戶  additive manufacturing system user
增材制造系統(tǒng)（2.1.5）或其外圍設(shè)備的使用者。
2.1.8　
增材制造設(shè)備用戶  additive manufacturing machine user
增材制造設(shè)備（2.1.6）的使用者。
2.1.9　
材料供應(yīng)商  material supplier
增材制造系統(tǒng)（2.1.5）加工所需的原材料（2.5.2）的提供者。
2.1.10　
多步工藝  multi-step process
用兩步或兩步以上操作完成零件（2.6.1）制造的增材制造（2.1.1）工藝。通常第一步操作得到零件基本幾何形狀，通過后續(xù)操作使零件達(dá)到預(yù)期的基本材料性能。
注1：移除支撐結(jié)構(gòu)和清潔可能是必須的，但不認(rèn)為是獨(dú)立的工序步驟；
注2：單步工藝（2.1.11）和多步工藝見附錄A。
2.1.11　
單步工藝  single-step process
用單步操作完成零件（2.6.1）制造的增材制造（2.1.1）工藝，可以同時(shí)得到產(chǎn)品的基本幾何形狀和基本材料性能。
注1：移除支撐結(jié)構(gòu)和清潔可能是必須的，但不認(rèn)為是獨(dú)立的工序步驟；
注2：單步工藝和多步工藝（2.1.10）見附錄A。
2.1.12　
正面  front
設(shè)備上操作者正對的操作界面或/和主要觀察窗的一側(cè)。
注：除設(shè)備制造商另有指定外，通常指設(shè)備的正面。
2.2　工藝分類
2.2.1　
粘結(jié)劑噴射  binder jetting
選擇性噴射沉積液態(tài)粘結(jié)劑粘結(jié)粉末材料的增材制造（2.1.1）工藝。
2.2.2　
定向能量沉積  directed energy deposition
利用聚焦熱能熔化材料即熔即沉積的增材制造（2.1.1）工藝。
注：聚焦熱能是指將能量源（例如：激光、電子束、等離子束或電弧等）聚焦，熔化要沉積的材料。
2.2.3　
材料擠出  material extrusion
將材料通過噴嘴或孔口擠出的增材制造（2.1.1）工藝。
注：典型的材料擠出工藝如熔融沉積成形（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）等。
2.2.4　
材料噴射  material jetting
將材料以微滴的形式選擇性噴射沉積的增材制造（2.1.1）工藝。
注：典型材料包括高分子材料（例如：光敏材料）、生物分子、活性細(xì)胞等。
2.2.5　
粉末床熔融  powder bed fusion
通過熱能選擇性地熔化/燒結(jié)粉末床（2.5.8）區(qū)域的增材制造（2.1.1）工藝。
注：典型的粉末床熔融工藝包括選區(qū)激光燒結(jié)（selective laser sintering，SLS）、選區(qū)激光熔融（selective lasermelting，SLM）以及電子束熔融（electron beam melting，EBM）等。
2.2.6　
薄材疊層  sheet lamination
將薄層材料逐層粘結(jié)以形成實(shí)物的增材制造（2.1.1）工藝。
2.2.7　
立體光固化  vat photopolymerization;stereo lithography(SL)
通過光致聚合作用選擇性地固化液態(tài)光敏聚合物的增材制造（2.1.1）工藝。
2.3　工藝：基礎(chǔ)
2.3.1　
三維打印  3D printing
利用打印頭、噴嘴或其他打印技術(shù)，將材料通過沉積的方法來制造實(shí)物的工藝。
注：此術(shù)語通常在非技術(shù)領(lǐng)域中作為增材制造（2.1.1）的同義詞，又稱3D打印。
2.3.2　
成形室  build chamber
增材制造系統(tǒng)（2.1.5）中制造零件的空間。
2.3.3　
成形周期  build cycle
一個(gè)或多個(gè)零件在增材制造系統(tǒng)（2.1.5）成形室中被逐層制造出來的單一工藝過程。
2.3.4　
成形范圍  build envelope
成形尺寸  build dimension
在成形空間（2.3.6）中可制造零件的x、y和z軸的最大外部尺寸。
注：成形空間的尺寸大于成形范圍的尺寸。
2.3.5　
成形平臺(tái)  build platform
成形開始時(shí)提供工作面，并在成形過程中起支撐作用的平臺(tái)。
注：在某些系統(tǒng)中，制造過程中零件（2.6.1）直接或通過支撐結(jié)構(gòu)連接到成形平臺(tái)。在其他一些系統(tǒng)中，如粉末床（2.5.8）系統(tǒng)，不是必需的。
2.3.6　
成形空間  build space
制造零件（2.6.1）的空間，通常在成形室（2.3.2）中或在成形平臺(tái)（2.3.5）上。
2.3.7　
層  layer
材料展平、鋪開所形成的薄層。
2.3.8　
成形面  build surface
疊加材料的平面區(qū)域，通常為最新的沉積層（2.3.7），作為下一層成形的基礎(chǔ)。
注1：對第一層，通常成形面為成形平臺(tái)（2.3.5）；
注2：在定向能量沉積工藝中，成形面可以是已有零件，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行材料堆積成形；
注3：如果材料沉積或固化方向是變化的（或兩者均變化），可以相對于成形面定義。
2.3.9　
成形空間體積  build volume
設(shè)備中可用來制造零件（2.6.1）的最大體積。
2.3.10　
給料區(qū)  feed region
<粉末床熔融（2.2.5）>設(shè)備中儲(chǔ)存原材料（2.5.2），并在成形周期（2.3.3）中持續(xù)提供原料的區(qū)域。
2.3.11　
生產(chǎn)運(yùn)行  production run
在一個(gè)成形周期（2.3.3）或一系列連續(xù)成形周期中，使用相同批次原材料（2.5.2）及工藝條件的所有零件的生產(chǎn)過程。
2.3.12　
制造批次  manufacturing lot
某一生產(chǎn)訂單中，使用相同的原料、生產(chǎn)運(yùn)行（2.3.11）、增材制造系統(tǒng)（2.1.5）以及后處理工藝（2.5.6）（如果需要）等生產(chǎn)出來的一批零件。
注：此處，增材制造系統(tǒng)包含一個(gè)或多個(gè)由設(shè)備制造商自行定義的增材制造設(shè)備和/或后處理設(shè)備。
2.3.13　
溢料區(qū)  overflow region
<粉末床熔融系統(tǒng)中>在成形周期（2.3.3）期間設(shè)備內(nèi)用于收儲(chǔ)過量粉末的區(qū)域。
注：某些設(shè)備的溢料區(qū)可以由一個(gè)或多個(gè)專用室或粉末回收系統(tǒng)組成。
2.3.14　
零件位置  part location
成形空間（2.3.6）中零件（2.6.1）的位置。
注：零件位置通常由零件包圍盒（2.4.3）的幾何中心（2.4.9）相對于成形空間（2.3.6）原點(diǎn)（2.3.13）的x、y、z坐標(biāo)定義。
2.3.15　
工藝參數(shù)  process parameter
在單一成形周期（2.3.3）內(nèi)使用的一組操作參數(shù)及系統(tǒng)設(shè)置。
2.3.16　
系統(tǒng)設(shè)置  system set-up
增材制造系統(tǒng)（2.1.5）的配置參數(shù)。
2.3.17　
原點(diǎn)  origin;zero point
（0，0，0）<使用x、y、z坐標(biāo)時(shí)>
在坐標(biāo)系中三個(gè)主軸交點(diǎn)處指定的通用參考點(diǎn)。
注：坐標(biāo)系可以是笛卡爾坐標(biāo)系或由設(shè)備制造商自行定義。
2.3.18　
成形原點(diǎn)  build origin
通常位于成形平臺(tái)（2.3.5）的中心，且固定在成形面上，也可以另行定義。
2.3.19　
設(shè)備原點(diǎn)  machine origin;machinehome;machine zero point
由設(shè)備制造商定義的原點(diǎn)（2.3.17）。
2.3.20　
x軸  x-axis
設(shè)備坐標(biāo)系（2.3.23）中與正面（2.1.12）平行，并且與y軸（2.3.21）和z軸（2.3.22）垂直的坐標(biāo)軸。
注1：除設(shè)備制造商另有指定外，通常指設(shè)備的x軸；
注2：除設(shè)備制造商指定外，x正方向?yàn)閺脑O(shè)備正面看去，面向成形空間（2.3.6）原點(diǎn)（2.3.17）時(shí)從左至右的方向；
注3：通常x軸處于水平位置，且與成形平臺(tái)（2.3.5）的一個(gè)邊保持平行。
2.3.21　
y軸  y-axis
設(shè)備坐標(biāo)系（2.3.23）中與z軸（2.3.22）和x軸（2.3.20）垂直的軸。
注1：除設(shè)備制造商另有指定外，通常指設(shè)備的y軸；
注2：除設(shè)備制造商指定外，正方向的定義遵循GB/T 19660中的坐標(biāo)系右手定則。通常當(dāng)z軸正向向上，此時(shí)從設(shè)備正面看去，從設(shè)備正面到背面的方向是y軸正方向；
注3：當(dāng)z軸正方向朝下時(shí)，從設(shè)備正面看去，從設(shè)備背面到正面的方向是y軸正方向；
注4：通常y軸處于水平位置，并與成形平臺(tái)（2.3.5）的一個(gè)邊保持水平。
2.3.22　
z軸  z-axis
設(shè)備坐標(biāo)系（2.3.23）中與x軸（2.3.20）和y軸（2.3.21）(所組成的平面)垂直的軸。
注1：除設(shè)備制造商另有指定外，通常指設(shè)備的z軸；
注2：除設(shè)備制造商指定外，正方向的定義遵循GB/T 19660中的坐標(biāo)系右手定則。對于采用平面、材料逐層疊加的工藝，層（2.3.7）的法向是z軸正方向；
注3：對于采用平面、材料逐層疊加的工藝，z軸正方向從第一層指向后續(xù)層的方向；
注4：材料從不同方向進(jìn)行疊加時(shí)[例如在某定向能量沉積（2.2.2）系統(tǒng)中]，z軸可根據(jù)GB/T 19660旋轉(zhuǎn)或滾動(dòng)確定。
2.3.23　
設(shè)備坐標(biāo)系  machine coordinate system
成形平臺(tái)（2.3.5）中根據(jù)某一固定點(diǎn)定義的三維坐標(biāo)系。三個(gè)主軸分別標(biāo)記為x、y、z，旋轉(zhuǎn)軸分別為A、B和C。與x、y、z的角度用右手笛卡爾坐標(biāo)表示，或者由設(shè)備制造商規(guī)定。
2.4　工藝：數(shù)據(jù)
2.4.1　
三維掃描  3D scanning
三維數(shù)字化  3D digitizing
通過記錄實(shí)物表面的x、y、z的坐標(biāo)值以獲取一個(gè)實(shí)物三維形狀和尺寸，并通過軟件把各點(diǎn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的方法。
2.4.2　
包圍盒  bounding box
可以覆蓋三維零件（2.6.1）表面上點(diǎn)的最小長方體。
注：當(dāng)制造零件含有附加外部特征（例如標(biāo)簽、標(biāo)牌或浮雕字母）時(shí)，包圍盒可根據(jù)檢測零件的幾何形狀來確定，檢測時(shí)不包括附加外部特征。
2.4.3　
任意方向包圍盒  arbitrarily oriented bounding box
生成方向沒有限制的包圍盒（2.4.2）。
2.4.4　
設(shè)備包圍盒  machine bounding box
<零件（2.6.1）的>表面平行于設(shè)備坐標(biāo)系（2.3.11）的包圍盒（2.4.2）。
2.4.5　
主包圍盒  master bounding box
在一次制造過程中可以包圍所有零件（2.6.1）的包圍盒（2.4.2）。
2.4.6　
面片  facet
通常用來表示三維網(wǎng)格表面或模型元素的三角形或四邊形等多邊形。
注：在AM（2.1.1）、AMF（2.4.2）和STL（2.4.17）中文件格式均使用三角面片，但在AMF文件中允許三角面片為曲面。
2.4.7　
幾何中心  geometric centre
<包圍盒的>位于零件（2.6.1）的包圍盒（2.4.3）的算術(shù)中心。
注：包圍盒的中心可以位于零件外部。
2.4.8　
初始成形方向  initial building orientation
在成形空間體積（2.3.8）中零件的初始放置方向。
2.4.9　
干涉  nesting
一個(gè)成形周期（2.3.3）中一組零件（2.6.1）的包圍盒（2.4.2）或任意方向包圍盒（2.4.3）相互重疊的一種狀態(tài)。
2.4.10　
零件再定向  part reorientation
將零件的包圍盒（2.4.2）從零件（2.6.1）的初始成形方向（2.4.8）圍繞幾何中心（2.4.7）旋轉(zhuǎn)的過程。
2.4.11　
表面模型  surface model
一種使用平面或/和曲面的集合來描述實(shí)體的數(shù)學(xué)或數(shù)字表達(dá)方法。這種方法可以用來表示一個(gè)封閉區(qū)域，也可以表示一個(gè)非封閉區(qū)域。
2.4.12　
STL  stereolithography
增材制造文件格式的一種，通過將實(shí)體表面的幾何信息用三角面片的形式表達(dá)，并傳遞給設(shè)備，用以制造實(shí)體零件（2.6.1）。
2.4.13　
AMF  additive manufacturing file format
增材制造（2.1.1）數(shù)據(jù)文件格式的一種，包含三維表面幾何描述，支持顏色、材料、網(wǎng)格、紋理、結(jié)構(gòu)和元數(shù)據(jù)。
注：AMF可在一個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)系中表達(dá)一個(gè)或多個(gè)實(shí)物。與STL（2.4.12）相似，表面幾何信息用三角形網(wǎng)格表示，但在AMF中三角形網(wǎng)格可以彎曲。AMF也可以在網(wǎng)格中指定每個(gè)三角形的顏色以及每個(gè)體積的材料與顏色。
2.4.14　
STEP  standard for the exchange of product model data
產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。
[見ISO 10303《Industrial automation systems and integration -- Product data representation and exchange》]
2.4.15　
IGES  initial graphics exchange specification
CAD數(shù)據(jù)交換格式的一種。
[見ISO 10303《Industrial automation systems and integration -- Product data representation and exchange》]
2.4.16　
PDES  product data exchange specification
產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范，或使用STEP（2.4.14）的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換。
[見ISO 10303《Industrial automation systems and integration -- Product data representation and exchange》]
2.4.17　
XML  extensible markup language
由萬維網(wǎng)聯(lián)盟發(fā)布的一種標(biāo)準(zhǔn)語言，用來標(biāo)記信息內(nèi)容，采用人機(jī)可讀的格式。
注：通過使用定制表單和架構(gòu)，采用統(tǒng)一的表達(dá)形式，從而允許內(nèi)容（數(shù)據(jù)）和格式（元數(shù)據(jù)）均可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
2.5　工藝：成形機(jī)理及材料
2.5.1　　
固化  curing
原材料由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)的化學(xué)變化過程，以形成最終材料或零件的屬性。
2.5.2　
原材料  feedstock
增材制造（2.1.1）成形過程中使用的材料。
注：增材制造工藝通�？梢允褂枚喾N類型的原材料，例如液體、粉末、懸浮體、絲材和薄片等。
2.5.3　
熔融  fusion
將兩單元或多單元材料以熔化的方式結(jié)合在一起形成一個(gè)單元材料的過程。
2.5.4　
激光燒結(jié)  laser sintering;LS
粉末床熔融（2.2.5）工藝中，在成形室（2.3.2）內(nèi)利用一個(gè)或多個(gè)激光器將粉末材料選擇性地熔融/熔化并逐層燒結(jié)疊加的過程。
注：大多數(shù)激光燒結(jié)設(shè)備會(huì)在加工過程中部分或完全熔化材料�！盁�結(jié)（sintering）”這個(gè)詞是過去使用的術(shù)語，是誤稱，因?yàn)檫@種工藝通常要完全或部分熔化，與傳統(tǒng)使用澆鑄和熱（壓力）的金屬粉末燒結(jié)工藝相反。
2.5.5　
零件黏附粉塊  part cake
粉末床熔融（2.2.5）工藝中，在成形周期（2.3.3）的最后，黏附在成品零件（2.6.1）上的多余粉塊。
2.5.6　
后期處理  post treatment
在增材制造（2.1.1）成形工藝后的操作步驟，從而使最終產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期性能。
2.5.7　
粉末料  powder batch
作為原材料（2.5.2）的粉末，可以是使用過的粉末（2.5.11），原始粉末（2.5.12），或兩者的混合。
2.5.8　
粉末床  powder bed
增材制造（2.1.1）工藝中的成形區(qū)域，在該區(qū)域中原材料（2.5.2）被沉積，通過熱源選擇性地熔化或者用粘結(jié)劑來制造零件。
2.5.9　
粉末批  powder lot
在可追溯的受控條件下產(chǎn)生，來自統(tǒng)一制造工藝周期的大量粉末。
注1：粉料的尺寸由粉末供應(yīng)商定義。一般粉末供應(yīng)商將粉末分批供給多個(gè)增材制造系統(tǒng)用戶（2.1.8）；
注2：大多數(shù)粉末都要求提供可溯源文件（也被稱為“合格證”、“工廠認(rèn)可證書”或“分析報(bào)告”）。
2.5.10　
使用過的粉末  used powder
至少在一次成形周期（2.3.3）中被使用過的粉末。
2.5.11　
原始粉末  virgin powder
粉末批（2.5.9）中未使用過的粉末。
2.5.12　
粉末合批  powder blend
具有相同成分的多個(gè)粉末批（2.5.9）的大量混合粉末。
注：粉末合批包含原始粉末（2.5.11）和使用過的粉末（2.5.10），一般由供應(yīng)商和用戶協(xié)商確定。
2.6　應(yīng)用
2.6.1　
零件  part
采用增材制造（2.1.1）工藝成形的功能件，可以是預(yù)期的完整產(chǎn)品或其部件。
注：一個(gè)零件的功能需求通常由預(yù)期用途決定。
2.6.2　
原型  prototype
功能不一定完善，但可以用來分析、設(shè)計(jì)和評估整個(gè)產(chǎn)品或其部件的實(shí)體模型。
注：用作原型零件（2.6.1）的要求僅取決于滿足分析和評估的需求，一般由供應(yīng)商和用戶協(xié)商確定。
2.6.3　
原型模具  prototype tooling
可用作為原型使用的鑄模、沖模等，有時(shí)被稱為過渡�；蜍浤＞�。
注：當(dāng)制造生產(chǎn)用模具時(shí)，原型模具有時(shí)用于試驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)和/或生產(chǎn)終端零件（2.6.1）。此時(shí)，該模具通常稱為過渡模（bridge tooling）。
2.6.4　
快速成型  rapid prototyping
以減少樣品生產(chǎn)時(shí)間而使用增材制造（2.1.1）的技術(shù)。
注：應(yīng)用增材制造（2.1.1）工藝來生產(chǎn)原型產(chǎn)品從而縮短開發(fā)周期的技術(shù)。歷史上，快速成型（RP）是增材制造技術(shù)在商業(yè)上的最初應(yīng)用，因此被視為增材制造技術(shù)的通用術(shù)語而普遍使用。
2.6.5　
快速制模  rapid tooling
應(yīng)用增材制造（2.1.1）技術(shù)來制造模具或模具零部件的工藝，與傳統(tǒng)模具制造工藝相比，縮短了模具交付周期。
注1：快速模具可以由增材制造工藝直接制造模具，或者用增材制造工藝間接制造出模型，然后再利用二次工藝加工出真正模具；
注2：除增材制造工藝外，“快速制�！奔夹g(shù)也可應(yīng)用減材制造工藝來制造模具和縮短模具交付周期，如數(shù)控銑削加工等。
2.7　屬性
2.7.1　
精度  accuracy
某一結(jié)果與可接受參考值或目標(biāo)值之間的接近程度。
2.7.2　
成形態(tài)  as built
增材制造工藝中，除需要移除成形平臺(tái)（2.3.5）、去除支撐和/或去除原材料外，零部件在成形后和后處理工藝前的一種狀態(tài)。
2.7.3　
近凈形  near net shape
零件基本不需要后處理工藝即可滿足尺寸公差要求的成形狀態(tài)。
2.7.4　
全致密  fully dense
材料的相對密度不小于某一特定值的一種臨界狀態(tài)。
注：此特定值可根據(jù)需求由用戶和制造商協(xié)議確定。
2.7.5　
孔隙率  porosity
表達(dá)零件致密程度的量，為材料中孔隙的體積占總體積的百分比。
2.7.6　
重復(fù)性  repeatability
在相同環(huán)境條件下，使用相同設(shè)備對同一特性進(jìn)行兩次或多次測量時(shí)的一致性程度。


A       
附　錄　A
（資料性附錄）
基本原則
A.1　材料疊加成形
實(shí)物所具有的功能由其幾何形狀和材料特性共同決定。為此，為得到實(shí)物的預(yù)期幾何形狀（材料可以實(shí)現(xiàn)）和特性，通常將制造工藝分解為一系列操作和子工藝。通過生產(chǎn)工藝改變材料形狀的過程，可通過以下三種基本方法中的某一種或多種的組合實(shí)現(xiàn)：
—        等材制造：所需的形狀通過對原材料施加壓力得到。例如：鍛造、彎曲、鑄造、注塑、粉末冶金或陶瓷加工中的坯體壓縮等；
—        減材制造：所需的形狀通過選擇性去除材料得到，例如：銑削、車削、鉆削，電火花成形加工等；
—        增材制造：所需的形狀通過連續(xù)逐層疊加材料得到。
除以上方法外，帶有特定形狀的實(shí)物或零件還可以通過物理、化學(xué)方法，將其連接形成更加復(fù)雜形狀的實(shí)物，例如焊接、粘結(jié)、緊固件連接等。
增材制造技術(shù)利用材料疊加成形方法，通過逐層疊加材料以制造三維實(shí)物幾何形狀。
“材料疊加”是指將原材料疊加并連接（例如熔融或粘結(jié)），最常見的方法是通過逐層疊加的方法制造零件。工藝的決定性因素是用于疊加材料的技術(shù)。例如，由于不同材料的熔融和粘結(jié)原理不同，決定了不同種材料適用不同的工藝�？偟膩碇v，利用增材制造工藝加工形成的產(chǎn)品的基本屬性由以下因素決定：
1)        材料的種類（聚合物、金屬、陶瓷或復(fù)合材料）；
2)        熔融或粘結(jié)方法（熔化、固化、燒結(jié)等）；
3)        用作增材制造的原材料形態(tài)（液態(tài)、粉末、懸浮體、絲材、薄片等）；
4)        供料方式（送粉、鋪粉等）。
這種通過連續(xù)疊加材料以制造零件的工藝，使得零件材料的特性高度依賴于增材制造操作過程中的設(shè)備類型和工藝參數(shù)。因此，如果不與特定設(shè)備和工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)起來，很難準(zhǔn)確預(yù)測這些材料的特性。
逐層疊加以制造零件的方法也會(huì)引起在零件中材料特性的定向依賴性。因此，某一增材制造零件的材料特性還取決于加工過程中該零件在成形空間里的方向和位置。
A.2　單步和多步增材制造工藝
增材制造工藝的基本方法是通過材料逐層疊加形成三維實(shí)物，根據(jù)不同的工藝，實(shí)物可以通過單一工藝步驟即獲得預(yù)期的基本幾何形狀和特性，即單步工藝；或者通過主要工藝步驟獲得幾何尺寸，再通過二級工藝步驟獲得預(yù)期材料特性，即多步工藝，參見圖A.1。例如，在主要工藝中，通過粘結(jié)劑將材料連接以得到基本的幾何形狀，然后通過后續(xù)工藝進(jìn)一步強(qiáng)化材料。根據(jù)零件最終用途，所有的工藝都可能需要一種或多種附加的后處理操作（例如后固化、熱處理、精加工等，更多內(nèi)容參見ISO 17296-2）以獲得最終產(chǎn)品的所有預(yù)期特性。增材制造技術(shù)可以用作生產(chǎn)模具及鑄模，再利用模具或鑄模生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品。此時(shí)，增材制造只作為制作模具的手段，而不是生產(chǎn)最終的產(chǎn)品。因此，這種情況應(yīng)視為增材制造技術(shù)的間接應(yīng)用。（1.簡化、2.原文）


圖A.1　單步和多步增材制造工藝
A.3　增材制造工藝原理
連接材料以形成實(shí)物的方法有很多，不同類型的材料通過不同方式連接在一起：金屬材料通常通過金屬鍵連接，聚合物分子通常通過共價(jià)鍵連接，陶瓷材料通常通過離子和/或共價(jià)鍵連接，復(fù)合材料可以通過上述任一方式連接。不同種材料決定了不同的增材制造工藝，另外連接操作還受材料送入系統(tǒng)時(shí)的形態(tài)以及送料方法影響。對于增材制造工藝來講，其使用的原材料通常為粉末（干燥、糊狀或膏體）、絲材、片材、熔融以及未凝固的液態(tài)聚合物。根據(jù)原料的不同形態(tài)，原料被逐層分布到粉末床中、通過噴嘴/打印頭沉積、在實(shí)物中逐層疊加，或用光加工液體、糊狀或膏體。由于材料的種類眾多，不同類型的原料及送料方式，使得形成了多種可以用作增材制造的工藝原理。雖然在世界范圍內(nèi)已經(jīng)開展了大量研究和開發(fā)工作，但是大部分工藝還沒有實(shí)現(xiàn)，僅很少一部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用。
A.3.1　增材制造單步工藝原理概述
零件在單一操作中制造，可以同時(shí)獲得預(yù)期產(chǎn)品的基本幾何形狀和基本材料特性。去除支撐結(jié)構(gòu)并進(jìn)行清洗是必要的。圖A.2到圖A.4給出了金屬材料、聚合物材料和陶瓷材料的增材制造單步工藝的概述。


圖A.2　金屬材料單步增材制造工藝原理概述


圖A.3　聚合物材料單步增材制造工藝原理概述

圖A.4　陶瓷材料單步增材制造工藝原理概述
A.3.2　增材制造多步工藝原理概述
零件通過兩步或多步操作制造，可以首先獲得其基本幾何形狀，然后固化零件以獲得預(yù)期基本材料特性。理想情況下，首次操作后可以將材料粘結(jié)以形成由復(fù)合材料組成的零件。圖A.5給出了金屬材料、聚合物材料和陶瓷材料的多步增材制造工藝原理概述。


圖A.5　金屬、陶瓷和復(fù)合材料的多步增材制造工藝原理概述





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