Page 57 - 机械制造及其自动化
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第二章 机械加工制造的关键技术研究
备的研制到材料的开发，不断地取得硕果。中国几所高等院校包括华中科技大
学、南京航空航天大学、中北大学等也对SLS进行研究工作。
（三）3D 打印的成型路线
3D打印基于不同的材料和设备拥有不同的制造技术，但其工艺过程在宏
观上都是相同的。通过建模、切片、成型、后处理的成型路线完成所需实体的
制造。
（四）3D 打印面临的挑战与关键技术
作为一种新型加工制造技术，3D打印有着诸多优势，在各行业的应用方面
也有可观的前景。但3D打印技术要在整个社会深入和普及，仍然存在很多挑
战：一是成本问题，现有3D打印机造价高、打印材料昂贵，一般的企业和个人
只能望而却步；二是打印局限性大，目前打印材料种类少，打印制品的尺寸受
限，这些都有待发展；三是成品特性、精度的问题，目前3D打印成品的物理特
性不高，仍需后续处理，打印精度和打印速度存在冲突，打印效率还远不适应大
规模生产的需求；四是产业环境方面，目前还不存在一个有效的途径去解决3D
打印普及下的盗版问题。
由3D打印目前的发展速度来看，3D打印技术将会越来越普及。与此同时，
与3D打印相匹配的产品的创新设计也要跟上脚步，方可相得益彰。3D打印与企
业产品创新结合，是其发展的根本方向，也是实现创新型国家的重要手段。在
机械设计制造领域，3D打印技术以其强烈的加工优越性冲击着传统机械加工方
法，未来3D打印技术下机械零件的设计方法也将随之变化。在此基础上，未来
便有能力实现3D打印直接制造起重运输重大装备结构。
二、30 打印技术的创新设计
（一）自由设计方法的提出
1.自由设计概念
随着3D打印直接制造技术的发展，相应也出现了一种新型的设计方法—
自由设计。所谓自由设计，是指以实现功能为直接目的，设计过程围绕功能展开
的设计方法。这种方法是基于增材制造技术而产生的，也称作面向增材制造的设
计方法。
2.自由设计的内容
相比较传统的设计方法，自由设计的内容有如下几点。
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