值得关注的三大增材制造问题

增材制造具有多样性，其工艺包括聚合物纤维沉积、金属粉末激光熔融等不同领域。然而，增材制造用户和原始设备制造商都面临着许多共同的问题。是2016年年初代Dayton地区厂商协会主持的一项活动让我认清了这一事实，因为出席该活动的很多原始设备制造商、当地增材制造用户以及好奇的观察者提出了很多问题。基于上述讨论，下文给出了值得关注的三大增材制造问题：

1.软件局限性。尤其是设计和仿真软件中的局限性，为了充分利用增材制造技术，该行业需要更好的零件设计和加工工具，确保零件相对于增材工艺实现最优化，能准确模拟增材工艺的软件对提高零件设计水平而言将变得尤为重要。

图1  软件升级和知识共享将有助于提高增材制造产品的设计水平。雷尼绍解决方案中心的工程师和客户一起优化增材制造零件

2.设计和制造优化。这里的一个相关问题就是如何优化增材制造的零件设计并实现其与最佳流程和生产设备的匹配。

“我们必须为工艺进行设计。” Tangible Solutions公司首席战略官Adam Clark说，这是一家为航空航天、医疗等行业提供增材制造零件的服务单位。但优化方面的挑战超出了初始设计，“我们需要迅速地调整这一工艺。”软件公司科学仿真系统(Scientific Simulation Systems)的John Maguire补充道。Maguire所在公司正在开发的仿真软件等将有助于在增材制造用于生产前进行工艺调整，而熔化槽监控等技术将有助于实现在生产过程中的优化。

3.设备的速度。对样品和小批量而言，3D打印比注塑成型等传统方法更快，但如果是大批量生产，增材制造往往难以按时完成。在什么程度上增材制造用于生产会失去意义?

图2  随着增材制造设备速度的提升和制造板的增大，对于更大批量的生产而言，增材制造无疑会更为经济

根据Cincinnati公司大面积增材制造(BAAM)体系销售经理Rick Neff的介绍，答案受批量影响，但并非由批量决定。随着增材制造设备速度的提升，经济生产批量的规模也可能扩大。