虽然“3D打印”和“快速原型制造”这两个术语经常被用来讨论增材制造，但每个过程实际上都是增材制造的一个子集。

增材制造：定义和解释

这种制造工艺首先用于模具制造（快速模具）、最终产品的制造（快速制造）和原型生产（快速原型制作）。增材制造从制造技术角度如何分类？制造技术通常基于三个支柱：

l  减材加工（去除某些东西）：铣削、车削等。

l  成型工艺（重新设计材料）：铸造、锻造等。

l  增材工艺（添加一些东西）：3D打印等。

增材制造描述了通过添加材料来构建要生产的零件的过程。施工是分层进行的。这涉及到以下两个方面：

该组件由不同的层组成。通常该过程是从下到上进行的。简而言之，它使用与建造沙堡相同的原理：在建筑平台上应用新的一层以建造塔。

不同的过程在层中重复发生（即一个接一个）。这包括材料的供给、熔化（成型）以及最后与前一层的粘合。无论使用哪台机器进行增材制造，这些步骤（称为工艺链）都是相同的。唯一的区别是创建各个层的方式。

因此，增材制造能够创建3D对象。为了实现这一点，机器首先需要生产零件的3D设计规范（“三维CAD”）。相应的数据集由轮廓数据（长度x，高度y）、层数（z）和层厚度（dz）组成。相应计算机程序的任务是将模型划分为合适的层。然后，软件将数据集以生产指令的形式传输到机器，例如用于3D金属打印的打印机。

它是如何工作的？

几乎在所有情况下，增材制造都使用粉末床。这意味着粉末材料被送入床中进行进一步加工。例如，在3D金属打印中，一种金属（或多种金属）在送入腔室并重建之前先被还原成粉末。用粉末生产层有四种常见方法：

l  选择性激光烧结（SLS）

l  选择性激光熔化（SLM）

l  电子束熔化（EMD/EBM）

l  粘合剂喷射

1.SLS：烧结涉及在压力下加热材料，但不会达到熔化的程度。激光技术使得通过使用底切创建三维几何形状成为可能。通常使用CO₂或光纤激光器来完成此操作。

2.SLM：通过高能光纤激光器加热粉末，然后冷却。部件的形状是通过激光束的目标偏转而形成的。SLM比SLS的使用越来越频繁。由于不施加压力，物体表现出更高的强度，因此更耐用。该工艺常用于3D金属打印。

3.EMD/EBM：原则上该方法与SLM类似。然而，该应用使用电子束而不是激光束。整个过程在真空中进行。EMD比SLM 更快，但精度较低，并且最大打印量较低。EMD机器的平均直径为350毫米，高度为380毫米。SLM机器是原来的两倍。当需要大批量生产小零件时，EMD尤其是一种理想的增材制造技术。该工艺也常用于3D金属打印。

4.粘合剂喷射：粉末选择性地与液体粘合剂一起沉积以形成层。该工艺的优点是可以实现非常简单的不同颜色的构造。

“增材制造”一词指的是一次生长一层超精细三维物体的技术。每个连续层粘合到前一层熔化或部分熔化的材料上。可以使用不同的物质作为分层材料，包括金属粉末、热塑性塑料、陶瓷、复合材料、玻璃，甚至巧克力等食品。

对象由计算机辅助设计（CAD）软件进行数字化定义，该软件用于创建.stl文件，实质上将对象“切片”成超薄层。当喷嘴或打印头将材料精确地沉积到前一层上时，该信息会引导喷嘴或打印头的路径。或者，激光或电子束选择性地熔化或部分熔化粉末材料床。当材料冷却或固化时，它们融合在一起形成三维物体。

从.stl文件到3D对象的旅程正在彻底改变制造业。花费时间和金钱的中间步骤（例如制造模具或模具）已经消失。

虽然增材制造对许多人来说似乎很新鲜，但它实际上已经存在了几十年。在正确的应用中，增材制造可实现性能改进、复杂几何形状和简化制造的完美三重效果。因此，对于那些积极使用增材制造的人来说，机会比比皆是。