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World File Search System薄壁结构
混合添加剂制造行业的金属零件的技术概述
添加剂制造（AM）技术被认为是过去几十年的常规制造过程的替代方法[1，2]。快速生产各种材料的近净形成产品被认为是促进其在群众规模上促进其应用的主要优势[3]。此外，单台计算机在制造许多复杂形状和组件上的易于使用，这些形状和组件否则很难由单个召开加工操作来实现，这是他们的卖点[4 E 6]。但是，由于现在考虑了AM技术在几个领域的大规模生产，因此正在迅速观察到新的挑战，需要包含并解决以允许AM的当前速度[7，8]。薄壁结构，复杂的弯曲形状和晶格结构是突出的几何成分之一，首先是通过AM技术生产的[9，10]。由于高材料损失，尺寸问题，设备构成和内部空腔的制造，尤其是针对晶格结构，因此常规制造程序具有严格的限制[11，12]。但是，另一方面，通过AM生产这些组件也有一些限制和局限性。由于应用高功率热源，通常无法实现高精度和严格遵守公差要求[13，14]。此外，基于材料的基于材料的制造概念允许在制造过程中添加残留物质[15，16]。此外，支持另一方面，减法加工程序可导致显着高质量的产品[17]。对于减法加工，几何条件并不总是有利的，这是由于几何复杂性[18，19]。因此，这两个程序的耦合应用都可以创建出色的制造策略。在这两种技术的这种混合方法中，添加剂制造可以创建具有近乎净形状几何和尺寸特征的原始部分[20]，而减法加工操作则可以用于重新填充这些原始部分以实现所需的尺寸准确性和表面效果[21]。
1 4D 打印简介：概念和材料系统
2013 年，Tibbits 提出了“四维打印”（或 4D 打印）的概念 [1]。他使用喷墨打印机打印活性（或可编程）聚合物复合材料，其形状可以在水下随时间演变。不久之后，Qi 等人提出了打印活性复合材料 (PAC) 的概念，该复合材料可以利用形状记忆聚合物 (SMP) 转变为各种复杂的结构 [2]。这些开创性的工作开辟了 4D 打印的新领域，引起了研究界和工业界越来越多的关注。在图 1.1a 中，示意图显示了从一维 (1D) 到 4D 的结构差异。结构在从一维到三维 (3D) 的维度上显示出更高的复杂性。4D 打印最初被定义为“3D 打印形状 + 时间”，其中第四维是时间 [2–6]。目前，4D打印的定义已经扩大，不仅包括形状，还包括打印后在预定刺激下随时间变化的3D打印结构的属性和功能。在4D打印技术中，刺激响应性材料和适当的结构设计通常用于形状可编程结构的3D打印。与传统的3D打印静态物体相比，4D打印结构能够在外界刺激下随时间改变其形状、大小、颜色或其他功能特性。打印后按需改变形状和属性有几个突出的优势。首先，它允许直接制造智能结构/设备。其次，它节省了打印时间和材料，特别是对于薄壁结构制造。第三，它可以节省打印部件的储存和运输空间[7]。由于这些原因，4D打印已成为智能材料和先进制造等各个学科中快速发展的研究领域。得益于 3D 打印技术、刺激响应材料以及基于设计和建模的方法的巨大进步，4D 打印在过去几年中取得了重大进展 [3, 8–11]。3D 打印或增材制造 (AM) 已成为先进制造业的颠覆性技术 [12, 13]。