基于绿色设计理念的增材制造技术研究.pdf

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1、基于绿色设计理念的增材制造技术研究术姜康郭磊张腾凌飞阳(合肥Z-业大学交通运输工程学院，安徽合肥，230601)摘要：根据近年来人类社会面临的生态环境问题。结合产品绿色设计的特点，阐述了现代产品开发模式，对增材制造技术的内涵、发展现状和研究内容进行概括与总结，并提出了发展策略，为中国企业广泛应用绿色化的增材制造技术提供了有力的参考。关键词：增材制造；定制生产；绿色设计；发展策略中图分类号：TH16文献标识码：AResearchonadditivemanufacturingtechnologybasedongreendesignconceptJ

2、IANGKang，GUOLei，ZHANGTeng，LINGFeiyang(SchoolofTransportationEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230601，CHN)Abstract：Basedonecologicalcrisishumanbeingsareconfrontedinrecentyears，integratingcharacteristicsofproductgreendesign，thispaperelaboratesonmodemproductdevelopm

3、entmodel，generalizesandsummarizestheconnotation，developmentstatusandresearchcontentoftheAMtechnology，andputsforwarddevelopmentstrategies，whichalsooffersaneffectiveforChineseenterprisestowidelyusethegreenizationoftheAMtechnology．Keywords：additivemanufacturing；customizationpr

4、oduction；greendesign；development长期以来，世界各国采用“资源一产品一消费一tivemanufacturing，AM)技术作为绿色设计与制造的重排放”的单向发展模式，以一种高投入、高消耗、高污要组成部分，适应新形势下以绿色消费为主的发展方染、低效率为特征的短期粗放型经济方式换取经济的向。增材制造采用材料逐渐累加的方法制造实体零繁荣，却付出了生态环境严重恶化和资源、能源过度浪件]，与传统加工工艺相比，大大减少了机加工，提高费的代价I2j。面对13益恶化的生态危机，人们已经了材料利用率。根据美国能源部预计，增材制造将

5、比意识到只考虑发展不顾环境的传统发展模式是不符合机加工削减制造节省超过50％的能源。国外学者、人类社会发展长远利益的j。研究机构及企业对增材制造的设备和材料选择等方面自20世纪70年代以来，世界各国经济发展模式进行了系统化的研究，实现了产品的绿色设计、轻量化呈现出新的绿色战略模式，使绿色产品的生产成为制造，但受设计理念、核心技术及加工工艺水平等的限了竞争焦点，而绿色设计是实现产品绿色化(节能、降制，中国制造业应用增材制造技术没有实现大批量定耗、环保和劳保)的基础。绿色设计就是在生态哲学制化生产，同时相关标准的滞后也阻碍了中国制造产指导下，运用

6、生态思维，将物的设计纳人“人一机一环业结构的转型。境”系统进行最优化的一种设计方法4]。它满足了人本文基于绿色设计的特点，分析了现代产品的开们的绿色消费需求，是冲破绿色贸易壁垒，实施可持续发模式，并对增材制造技术的内涵、发展现状和研究内发展战略的必然选择。容进行归纳与概括，同时提出了发展策略，为中国企业随着世界经济一体化的深人发展，企业正面临新广泛应用绿色化的增材制造技术提供了有力的参考。的挑战和机遇。产品环保化和个性化需求不断增长，1现代产品开发模式设备和产品的功能与结构逐步复杂，市场竞争13益激烈L6J。如何提高产品绿色设计与市场投放速度

7、，已成目前，先进制造技术与信息科学、材料科学等学科为决定企业竞争是否占优的关键J。增材制造(addi—交叉融合，使制造技术面貌焕然一新。特别是2008年}国防基础科研重大项目资助(A1120131044)；国防技术基础项目资助(JSZL2014210B001，JSBZ2014210A005，JSBZ2014210B007)一·以来，受全球金融危机的影响，企业间的竞争不断加I客户需求收集K—资源知识库烈，这就要求企业必须缩短产品研发周期、增强创新能r----功能性需求绿色化需求客户需求信力、提高绿色化程度；同时又要降低生产成本、提高资I概念设计

8、个性化需求～息库—源利用率，以快速响应市场。因此，传统产品设计方法成本需求二)l选择需求工程参数其它需求产品模型库(如图1)已无法满足这些要求，个性化、绿色化的产品