增材制造系统和用于构件的增材制造的方法

一种用于构件的增材制造的系统，包括粉末容器、构造平台、下降驱动器和能量输入设备，所述粉末容器被设计成接收作为待制造的构件的起始材料的粉状材料，构造平台安装在粉末容器中并且安装成围绕转动轴相对于粉末容器转动，下降驱动器被设计成在粉末容器中递进地或连续地降低构造平台，能量输入设备布置在粉末容器中的开口上方并且被设计成在所述材料的表面上进行引入至粉末容器中的粉状材料的局部选择性地融化或硬化。构造平台可以相对于可转动底座的转动轴倾斜一斜角。2100433B

增材制造技术是指基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原则和理解方式，增材制造技术还有快速原型、快速成形、快速制造、3D打印等多种称谓，其内涵仍在不断深化，外延也不断扩展，这里所说的“增材制造”与“快速成形”、“快速制造”意义相同。

工业化的LSF-V大型激光立体成形装备所谓数字化增材制造技术就是一种三维实体快速自由成形制造新技术，它综合了计算机的图形处理、数字化信息和控制、激光技术、机电技术和材料技术等多项高技术的优势，学者们对其有多种描述。西北工业大学凝固技术国家重点实验室的黄卫东教授称这种新技术为“数字化增材制造”，中国机械工程学会宋天虎秘书长称其为“增量化制造”，其实它就是不久前引起社会广泛关注的“三维打印”技术的一种。西方媒体把这种实体自由成形制造技术誉为将带来“第三次工业革命”的新技术。

关桥院士提出了“广义”和“狭义”增材制造的概念（如图1所示），“狭义”的增材制造是指不同的能量源与CAD/CAM技术结合、分层累加材料的技术体系；而“广义”增材制造则以材料累加为基本特征，以直接制造零件为目标的大范畴技术群。如果按照加工材料的类型和方式分类，又可以分为金属成形、非金属成形、生物材料成形等（如图1所示）。

3D打印技术正在成为发达国家实现制造业回流、提升产业竞争力的重要载体。可以说，新一轮的全球制造业竞争，极有可能是3D打印与机器人等高端装备的竞争。以3D打印为代表的数字化、智能化制造以及新型材料的应用将重塑制造业和服务业的关系，重塑国家和地区比较优势，重塑经济发展格局，加快第三次工业革命的进程。

作为一项正在发展中的制造技术，增材制造的成熟度还远不能同金属切削、铸、锻、焊、粉末冶金等制造技术相比，还有大量研究工作需要进行，包括激光成型专用合金体系、零件的组织与性能控制、应力变形控制、缺陷的检测与控制、先进装备的研发等，涉及到从科学基础、工程化应用到产业化生产的质量保证各个层次的研究工作。

我国在增材制造技术新设备研发和应用上投入不足，在许多方面落后于国外。相对于美欧国家，我们在新技术的开发上已显落后，例如三维彩色打印技术缺少研究与开发。在应用上，我们许多行业缺少后续技术研发，例如在快速制造的原型向模具和功能零件转化方面没有形成系统技术体系，企业没有很好地将此技术应用在产品开发方面。

增材制造尤其适合于航空航天产品中的零部件单件小批量的制造，具有成本低和效率高的优点。这体现出了增材制造在复杂曲面和结构制造上的快速性和经济性优势。国外快速成型技术在航空领域超过8%的应用量，而我国的应用量则非常低。

在国内，一些3D打印设备制造企业都是各自为政，而且一些研究相关技术的高校及科研院所也是各自为政，这种松散型的行业关系，使得国内的快速成型技术发展缓慢，很难与国外技术相抗衡。为此，专家建议政府部门和行业高度关注新技术的发展，并给予政策扶持。除了产业政策和资金支持外，希望可以组成行业联盟。

专家建议，国家相关政府部门牵头组织成立行业协会或技术联盟之类的紧密型组织，整合国内相关资源，发挥科研单位及生产制造企业的各自优势，扬长补短，真正使国内的增材制造技术赶超国外、3D打印设备制造水平得到提高，建设3D打印创业基地，建立3D打印中心，促进3D打印产业集群集聚发展，使我国增材制造技术快速发展，以引领制造业加快转型升级。2100433B