Page 47 - 机电开发制造与轻工工程工艺

第二章 机械工程前沿技术

技术所涉及的材料和工艺研究取得了显著进展，同时也呈现出一些新的发展趋势，
为该技术的进一步发展提供了有力支持。
在材料研究方面，增材制造技术所使用的材料种类日益丰富。早期，增材制

造主要使用塑料等有机材料，随着技术的发展，金属材料、陶瓷材料、生物材料
等逐渐应用于增材制造领域。金属材料在航空航天、汽车制造等领域具有广泛的
应用需求，目前常用的金属增材制造材料包括钛合金、铝合金、不锈钢、镍基合
金等。这些金属材料通过增材制造技术可以制造出具有复杂结构和高性能的零部

件。陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、硬度高等优良性能，在电子、航空航天、生
物医学等领域有潜在的应用价值。然而，陶瓷材料的增材制造面临着一些挑战，
如材料的可加工性、烧结过程中的收缩和开裂等问题，需要进一步研究和解决。
生物材料在医疗领域的应用前景广阔，如可降解的聚合物材料、生物陶瓷材料等，

可用于制造植入物和组织工程支架等。未来，增材制造材料的研究将朝着高性能、
多功能、生物相容性好、可降解等方向发展，以满足不同领域的需求。
在工艺研究方面，增材制造技术不断推陈出新。除了常见的熔融沉积成型
（FDM）、光固化成型（SLA）等工艺外，选择性激光烧结（SLS）、电子束熔

化（EBM）、直接金属激光烧结（DMLS）等工艺也得到了广泛研究和应用。选
择性激光烧结（SLS）使用激光束烧结粉末材料，能够制造出具有较高强度和精
度的零部件，适用于多种材料，如塑料、金属、陶瓷等。电子束熔化（EBM）
利用电子束作为热源，熔化金属粉末，具有成型速度快、材料利用率高的优点，

常用于制造金属零部件。直接金属激光烧结（DMLS）通过激光束逐层熔化金属
粉末，能够制造出复杂的金属结构件，在航空航天、模具制造等领域有重要应用。
未来，增材制造工艺的研究将致力于提高成型精度、速度和质量，降低成本，拓
展工艺的适用范围。同时，多材料、多工艺的复合增材制造技术也将成为研究热

点，以实现更加复杂和高性能的产品制造。

31