增材制造（AM）与传统制造技术（TMT）的结合不是简单替代，而是协同发展，创造出“1+1>2”的制造新范式。以下是两种技术融合的主要方式与应用案例：
一、融合背景与核心意义
设计自由度：增材制造解放了传统设计束缚，可实现任意复杂几何结构，而传统制造补充了高精度与高效率需求
成本效益优化：据麻省理工学院研究，两者集成可降低制造成本20-40%；麦肯锡数据显示，可缩短产品上市时间50%
可持续制造：融合技术减少材料浪费达90%，降低能耗25%，符合绿色制造趋势
二、技术原理与互补性
1.机制互补
材料处理方式：传统制造“去除材料”（如切削、钻孔），增材制造“添加材料”（逐层堆积）
能量利用效率：传统制造能量转换效率约30%-60%，增材制造可达70%-85%
精度与表面质量：传统CNC加工达纳米级表面粗糙度，增材制造通过后处理可达到同等水平
2.工艺优势互补
大批量vs小批量：传统制造适合大批量标准化生产，增材制造适应小批量定制化需求
功能与外观平衡：增材制造创造复杂内部结构，传统制造确保外部精度与表面质量
三、融合应用模式
1.混合制造工艺流程
设计建模→增材制造（复杂结构）→后处理→传统制造（精加工）→装配检测
案例：GE航空发动机燃油喷嘴，采用增材制造核心复杂结构，再通过传统精加工确保密封面精度
2.增材辅助传统制造
3D打印模具：利用增材制造制作具有随形冷却通道的注塑模具，冷却效率提高40%，周期缩短30%
工装夹具定制：西门子采用3D打印定制夹具，降低航空部件装配误差50%
修复与强化：激光熔覆技术修复磨损部件，比更换新部件节省80%成本
3.传统制造基底+增材功能化
表面功能化：航空涡轮叶片基体采用传统铸造，表面通过增材技术添加耐高温涂层
局部强化：汽车底盘主体采用冲压，关键连接点通过增材技术添加强化结构
四、行业应用案例
1.航空航天领域
波音787：85%复杂零件采用增材与传统制造融合工艺，整机减重20%
2.医疗健康领域
骨科植入物：主体结构采用增材制造实现多孔设计促进骨长入，关节摩擦面采用传统精密抛光
牙科修复：3D打印定制牙冠框架，传统工艺完成表面光洁度处理
手术导板：增材制造患者定制化导板，传统机加工确保关键定位精度
3.汽车制造
宝马i8：涡轮增压器壳体采用增材制造优化流道设计，传统工艺完成耐高温表面处理
特斯拉：电池壳体采用增材制造内部散热结构，外部通过传统压铸确保强度与密封性
F1赛车：制动系统采用增材制造复杂内部通道，传统机加工确保关键接触面精度
4.能源装备
燃气轮机：叶片采用增材制造内部冷却结构，传统工艺完成表面涂层
通过增材制造与传统制造的深度融合，制造业正在构建更加灵活、高效、智能的生产体系，为产品创新和产业转型提供强大支撑。
