国外增材制造技术发展现状分析

欧美发达国家纷纷制定了发展和推动增材制造技术的国家战略和规划，增材制造技术已受到政府、研究机构、企业和媒体的广泛关注。2012年3月，美国白宫宣布了振兴美国制造业的新举措，将投资10亿美元改革美国制造体系。其中，白宫提出实现该项计划的三大背景技术包括了增材制造技术，强调了通过改善增材制造材料、装备及标准，实现创新设计的小批量、低成本数字化制造。2012年8月，美国增材制造创新研究所成立，联合了宾夕法尼亚州西部、俄亥俄州东部和弗吉尼亚州西部的14所大学、40余家企业、11家非营利机构和专业协会。

英国政府自2011年开始持续增加对增材制造技术的研发经费。以前仅有拉夫堡大学一个增材制造研究中心，现在诺丁汉大学、谢菲尔德大学、埃克塞特大学和曼彻斯特大学等相继建立了增材制造研究中心。英国工程与物理科学研究委员会中设有增材制造研究中心，参与机构包括拉夫堡大学、伯明翰大学、英国国家物理实验室、波音公司以及德国EOS公司等15家知名大学、研究机构及企业。

除了英国、美国外，其他一些发达国家也积极采取措施，以推动增材制造技术的发展。德国建立了直接制造研究中心，主要研究和推动增材制造技术在航空航天领域中结构轻量化方面的应用；法国增材制造协会致力于增材制造技术标准的研究；在政府资助下，西班牙启动了一项发展增材制造的专项，研究内容包括增材制造共性技术、材料、技术交流及商业模式等四方面内容；澳大利亚政府于2012年2月宣布支持一项航空航天领域革命性的项目“微型发动机增材制造技术”，该项目使用增材制造技术制造航空航天领域微型发动机零部件；日本政府也很重视增材制造技术的发展，通过优惠政策和大量资金鼓励产、学、研、用紧密结合，有力促进该技术在航空航天等领域的应用。

以快速成型技术为主的增材制造设备经过20多年的发展，已逐步形成系列化。2009年世界范围内生产和销售增材制造装备的知名企业达35家，欧美占29家之多。美国3D Systems公司是历史最悠久的增材成型装备生产商之一。生产和销售多系列的SLA、SLS及3DP装备。SLA设备的最大成型空间达到1500mm×750mm×550mm。SLA设备利用半导体泵浦固体激光器替代He-Cd激光器，使其寿命增长至5000h以上；采用专利涂层技术替代普通的刮板涂层技术，使最小涂层厚度由0.1mm减至0.025mm，显著提高了制件成型精度；将扫描速度提高至10m/s，提高了制件成型效率；应用双精度激光技术、小光斑激光成型微细结构、大光斑提高成型效率。该公司生产的应用喷头打印技术的Projet6000系列装备，最小层厚为0.05mm，尺寸精度达到0.025mm，其结构和建造技术与传统的光固化设备相比，更接近于打印方式的成型。

美国Stratasys公司专营较低成本的使用丝材熔融堆积制件的FDM装备，是累计销售装备数量最多的企业，超过一万台套。该公司生产的Dimension型FDM装备向台面化方向发展，其uPrint系列个人3D打印装备的成型空间达203mm×152mm×152mm，可成型八种颜色的ABS塑料制件。2010年初，Stratasys公司与著名的桌面打印装备生产企业HP建立合作联盟，开发了基于FDM原理的HP商标3D打印装备，并在欧洲率先推广了Designjet 3D和Designjet Color 3D两款产品。(www.xing528.com)

美国ZCorp.公司专营基于喷头打印的3DP装备。由于该技术无需激光器等昂贵元器件，装备成本较低。较低成本的3DP系统其成型效率更高，材料种类更多。另外，3DP技术是唯一可直接打印彩色零件的增材制造技术。基于以上优点，ZCorp.公司的3DP装备被广泛应用于模型制作，成为建筑、医疗和教育机构的首选装备。

德国EOS公司是近年来SLS和SLM装备销售最多、增长速度最快的制造商，其装备的制造精度、成型效率及材料种类也是同类产品的世界领先水平。EOS生产的系列SLS装备，可用于铸造用蜡型、砂型制造，以及尼龙等塑料零件的直接制造。EOS生产的SLM装备也代表了世界最先进水平。生产的EOSINT M270型SLM装备可在20h内制造出多达400颗金属牙冠（传统工艺中一位熟练的牙科技术人员一天仅能生产8～10颗牙冠）。EOS还研发了专门用于模具制造的金属粉末与成型工艺，加工的金属模具可批量生产百万计的塑料零件和数以千计的金属零件。

除了上述知名增材制造商外，其他较为著名的设备制造商还有LENS装备生产商美国Optomec公司、SLM装备生产商英国MTT公司、SLM生产商德国Concept公司、EBM装备生产商瑞典Arcam公司、可成型陶瓷材料的SLM装备生产商法国Phenix公司、直接喷印树脂材料的增材制造装备生产商以色列Objet公司等。