金屬增材制造（AM）正在重塑多個行業，尤其是在處理復雜幾何結構、輕量化和材料效率方面展現出巨大潛力。然而，盡管增材制造具備顯著優勢，單獨使用它并非最優解。混合制造作為一種創新策略，將增材制造與CNC加工、鑄造和鍛造等傳統工藝相結合，充分發揮兩者的優勢，從而提升性能、降低成本并拓展設計可能性。
什么是混合制造？
混合制造通過將增材制造與傳統的減材或成型技術結合，優化零件生產。其主要形式包括：
增材制造+CNC加工：先通過增材制造生成近凈成型零件，再通過精密加工完成最終成型。
鑄造+增材制造：利用增材制造實現復雜內部結構，同時通過鑄造獲取主體材料。
鍛造+增材制造：在鍛造預制件上使用增材制造增強機械性能，同時減少材料浪費。
混合制造的核心優勢：
1
成本與材料效率
傳統制造工藝（如CNC加工）通常需要大量去除材料，導致浪費。增材制造通過逐層構建零件減少浪費，而混合制造則僅在必要時進行加工，進一步優化資源利用。例如，在航空航天領域，混合制造可用于3D打印復雜的熱交換器內部結構，再對密封表面進行精加工，從而顯著減少材料浪費和加工時間。
來源：Conflux
2
增強機械性能
雖然增材制造能實現復雜幾何形狀，但其微觀結構強度可能不及鍛造或鑄造部件?；旌现圃旖Y合了增材制造的設計自由與傳統工藝的機械性能優勢。例如，航空結構件（如翼梁或機身支架）可通過鍛造獲得高強度，再使用定向能量沉積（DED）技術添加復雜連接特征，從而提升結構完整性并減少材料使用。
來源：空客
3
精度與表面質量
金屬增材制造的表面粗糙度可能無法滿足某些應用需求。通過CNC加工或其他精加工工藝，可以顯著提高表面質量，確保關鍵接口符合嚴格公差。例如，Inconel 625燃油噴射噴嘴的密封表面可通過CNC加工達到所需公差，確保燃油流動效率。
來源：Titans
4
修復與再制造
混合制造為高價值部件的修復提供了高效解決方案。通過增材制造修復損壞部分，再加工至精確規格，可大幅延長部件壽命。例如，航空發動機渦輪葉片可通過DED技術修復磨損部分，再加工至空氣動力學公差，顯著延長使用壽命。
來源：航空學報
5
拓展設計可能性
混合制造使工程師能夠設計出傳統方法無法實現的復雜部件。增材制造可用于創建共形冷卻通道，而傳統工藝則確保表面質量和精度。例如，高性能注塑模具可通過增材制造整合復雜冷卻通道，再通過精密加工確保表面光潔度和公差，從而優化大批量生產的效率。
來源：EOS
挑戰與注意事項
盡管混合制造優勢顯著，但也面臨一些挑戰：
流程集成：確保增材制造與加工流程無縫銜接。
材料兼容性：匹配增材制造與傳統制造部分的機械和熱性能。
· 設備投資：混合制造可能需要專用設備或額外的后處理步驟。
混合制造的未來
隨著各行業對高效、高性能制造解決方案的需求增長，混合制造將持續發展。自動化加工與增材制造的集成、多材料打印技術以及實時監控的進步，將進一步推動該技術的普及。從航空航天、能源到汽車和醫療領域，混合制造正在開啟新的可能性，將增材制造與傳統工藝的優勢結合，實現更智能且更具成本效益的生產。
混合制造并非在增材制造與傳統方法之間二選一，而是通過兩者的結合最大化效率、性能和可持續性。這種創新方法使制造商能夠生產出以往難以實現或成本過高的高性能零件。隨著技術的不斷進步，混合制造將在未來工業生產中扮演關鍵角色。
