ABS冶金和材料工程师Alexander Gonzalez表示，增材制造可为船舶和海上带来许多好处，但也带来了挑战。

　　增材制造（AM），也称为3D打印，几十年来以多种形式存在。AM的兴起通常归因于20世纪80年代开发的一种称为立体光刻技术。立体光刻法通过用紫外光硬化光敏聚合物来制造零件。

　　如今，增材制造工艺分为七大类，每个工艺可以有数十甚至数百个制造商，每个制造商都提供能够从各种材料构建设计的系统。

　　随着AM在21世纪的发展，它被誉为多个行业的革命性工具和颠覆性技术。尽管AM最初用于快速原型制造，用于在将模型投入生产之前对其进行测试，但AM现在越来越多地用于生产高性能金属部件，以满足要求苛刻的应用需求。

　　虽然制造零件的确切细节因AM工艺的类别而异，但一般工作流程类似：使用计算机软件设计对象，将其拆分为多个单独的层，然后发送到逐层构建它的机器。一旦机器完成，物体通常看起来几乎完整，但在准备使用之前可能仍需要其他过程，例如热处理或机加工。

　　通常，由于逐层构造和其他独特的工艺方面，AM可以比“传统”制造方法（例如铸造或锻造）更快地以更少的材料浪费快速地构建少量复杂零件。

　　例如，航空航天公司正在投资AM技术来重新设计零件，以减轻重量、提高效率、减少材料浪费，并在整合零件时尽量减少复杂装配中的零件数量。在医疗领域，AM用于构建定制整形外科、植入物和假体，具有更快的周转时间和更好的患者兼容性。航空航天和医疗行业都开发了初步认证金属AM零件的方法，进一步证明了这些行业对AM零件性能的信心。

　　AM的好处并非这两个行业所独有。降低边际成本、减少材料使用、节省重量和时间以及开发高度复杂设计的潜力是AM技术在各个行业中的显著优势。但鉴于这些好处，进入海洋和近海市场的障碍是什么？

　　快速制造复杂零件的能力有一个缺点：工艺复杂性。

　　AM流程通常会同时执行许多流程变量。更改一个参数可能会影响许多其他参数，而这些参数之间的详细关系并不都很清楚。由于缺乏知识，可能难以控制加工过程，并验证最终零件是否具有与铸造或锻造零件相似的性能。

　　此外，由于逐层工艺条件，AM零件可以具有与铸件和锻件不同的独特的金相。另一种描述对额外制造零件的阻力的方式的术语是：可变性。换句话说，“是的，该部件可以用AM制作，但它可重复制造吗？”如果同一部件在相同的机器上制作两次相同的计算机文件，那么这些部件可能（通常是）有所不同。

　　AM流程和AM部件之间存在一个重要区别。虽然AM机器可以构建零件，但这只是更大制造过程中的一个步骤。对AM部件的信心取决于整个过程。影响最终部件置信度的因素可能超出AM部件构建者的专业知识范围或控制范围。这些因素可能包括原料制造工艺、热处理特性和检验结果。通过定义整个AM过程的每个阶段，识别和减少部件可变性变得更容易，从而提高质量。

　　这些海洋管理方面的挑战使其难以在现有规则、规范和标准中建立等同性，以规范海洋和近海工业的质量。

　　越过这个障碍就像一个鸡和蛋的问题：我们如何能够以合理的信心确认AM部件的性能与传统制造的部件相同？这种不确定性增加了风险，使制造商更难以采用新技术并将零件投入使用。在役数据缺乏使人们不愿意接受这项新技术。

　　在未来的许多年里，对于增材制造技术，需要额外的基础知识、规则、代码和增材制造标准，这些有助于提高行业对AM部件的信心。

　　获得AM优势的一步可以来自标准化的方法，从原料到最终应用，详细概述每个AM工艺。像这样的模板将有助于AM零件制造商减少AM零件的可变性。这种标准化将使潜在的AM部件用户对AM部件的最终属性以及它们的性能更有信心。

　　随着AM的不断发展，我们将展望其在海洋和近海领域的未来。成本和时间节省的好处仍然对零件更换、复杂项目和其他小批量制造请求具有很大的吸引力。与往常一样，安全性应优先考虑——可靠性和一致性必须不断提高，以应对与AM新应用相关的挑战。

　　为实现这些目标，ABS已在ABS增材制造咨询和ABS增材制造指导说明中发布了信息和指导文件。