增材(cái)製造相對於減法製造,它通常是逐層累加的過程,是通過添加材料直接從三維數學模型獲得三維(wéi)物理模型的所有製造技術的總稱,集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層製造技術、數(shù)控技術、材料科學、電子束、激(jī)光等技術於一身,可以自動、直接、快速、******地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直(zhí)接製造(zào)零(líng)件,從而(ér)為零件原型製作、新(xīn)設計思想(xiǎng)的校驗等(děng)方麵提供了一種高效(xiào)低成本的實現手段。學術界稱之為增材製造,大眾和傳媒界稱之為3D打印。
AM技術主要具有(yǒu)以(yǐ)下幾個突出的特點:
(1)直接。從原材料(liào)的粉材、絲(sī)材直接成形出來(lái),形狀可以是任意複雜的三維零件,直接(jiē)跨越了傳統的鑄造、鍛造、焊接等工藝,還跨越了粗加工的過程,直接到精加工,這是AM技術***主要的特點;
(2)快速。物流環節少,製造工序少,製造周期加快;
(3)綠色。跟直接密切相關,中間的過(guò)程少了,基礎零件不再被反複地加熱(rè)、冷卻(què),所以能耗就低(dī)了;
(4)柔性(xìng)。AM技(jì)術可以充分發揮設計師的想(xiǎng)象力,設計師的自由度大,可以設計出任意結構的零件;
(5)數字化、智能化為製(zhì)造業的變革帶來了可能,因為AM技術(shù)發展使傳統的流水線、大工廠生產模(mó)式有網絡化的可能性(xìng)。故把這種新技術說成是具有直接、快速(sù)、綠色、柔性、數字化(huà)、智能化特點的AM技術。兩種典型LAM技術的成形原理及其特點 LAM技術按其成形原理可分為(wéi)兩類:
(1)以同步送粉為技術特征的激光(guāng)熔覆沉積(Laser Cladding Deposition,LCD)技術;
(2)以(yǐ)粉床鋪粉為技術(shù)特征的選區激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技術。下麵著重概述這兩種典型LAM技術的成形原理及其特點。
1 LCD技術成形原理及特點(diǎn)
LCD技術是快速成形技(jì)術的疊層累加原理和激(jī)光熔覆技術的有(yǒu)機結合,以金屬粉(fěn)末(mò)為成形原材料,以高能束的激光作(zuò)為熱源,根據成形零件CAD模型(xíng)分層切(qiē)片信息的加工路徑,將同步送給的金屬粉末(mò)進行逐層熔化、快速凝固、逐(zhú)層沉積,從而實現整個金屬零件(jiàn)的直接製造。LCD係統(tǒng)主(zhǔ)要包括:激光器、冷水(shuǐ)機、CNC數控工作台、同軸送(sòng)粉噴嘴、送粉器及其(qí)他輔(fǔ)助(zhù)裝置。
在(zài)多年的打拚(pīn)中不斷完善,不斷改進,不斷創新,在(zài)實踐中積累了豐富的經驗與掌握了特殊的加(jiā)工工藝,無論從高精密機械樣機加工,高精密零件加工,高(gāo)精密模型樣(yàng)機加工,北京cnc數控加工,北京(jīng)夾具工(gōng)裝加工 ,尺寸精度還是外(wài)觀品質都令客戶拍手。所做產品受到諸多國內外知名企業的好評,產品遠銷東南亞。
LCD技(jì)術集(jí)成了快速成(chéng)形技術和激光熔覆(fù)技術的(de)特點,具有以下優點:
(1)無需模具,可生產用傳統方法難以(yǐ)生產甚至不能生產的複雜形狀的零件;
(2)宏觀結構與微觀組織(zhī)同(tóng)步製造,力學性能達(dá)到鍛件水平;
(3)成形尺(chǐ)寸不受限製,可實現大尺寸零件的製造;
(4)既可定製化製造生物假體,又可(kě)製造功能梯度零件;
(5)可對失效和受損零件(jiàn)實現快 速(sù)修複,並可實現定(dìng)向組織的修複與製造。
主要缺點:
(1)製造成本高;
(2)製造效率低;
(3)製造精度較差(chà),懸臂結構需(xū)要添加相應的支撐結構。
2 SLM技術成形原理和特點
SLM技術是以快速原型製造技術為基本原理發展起來的******激光增材製造技術。通過專用軟件對零件三維數模進行切片分(fèn)層,獲得各截麵的輪廓數據後,利用高能激光束根據輪廓數據逐層選擇性地熔化金屬(shǔ)粉末,通過逐層鋪粉,逐層熔化凝(níng)固堆積的方式(shì),實現三維實體金屬零(líng)件(jiàn)製造(zào)。選區(qū)激光熔(róng)化係統主(zhǔ)要由(yóu)激光器及(jí)輔助設備、氣體淨化係統、鋪粉係統、控製係統4部分(fèn)組成。 SLM技術具有(yǒu)以下優點:
(1)成形原(yuán)料一般為金屬(shǔ)粉末,主要包括(kuò)不鏽鋼、鎳(niè)基高溫合金、鈦合金、鈷-鉻合金、高強鋁合金以及難熔金屬等;
(2)成形零件精度高,表麵稍經打磨、噴砂等簡單後處(chù)理即可達到使用精(jīng)度要求;
(3)適用於打印小件;
(4)成形零件的力學性能良好,一般力學性能優於鑄件,不如鍛件。
主要缺點:
(1)層厚和光斑直(zhí)徑很小,導(dǎo)致成形效率很低;
(2)零件大小會受到鋪(pù)粉工作箱大小的限製,不(bú)適(shì)合製造(zào)大型的整體零件;
(3)無法製(zhì)造梯度功能材料,也(yě)無法成形定向晶組織,不適合對(duì)失效零件的修複。
國內外激(jī)光增(zēng)材(cái)製造技術的***新研究進展
1. 國內外LCD技術***新研究進展
國內外對於LCD技術的工藝(yì)研究主要集中在如何改善組織和提高性能(néng)。美國OPTOMEC公司和Los Alomos實驗室、歐(ōu)洲宇(yǔ)航防務集團(tuán) EADS等研究機構針對不同(tóng)的材料(如(rú)鈦合金、鎳基高溫合金和鐵基(jī)合金(jīn)等)進行了工藝優(yōu)化研究,使成形件缺陷大大減少,致密度增加,性能接近甚(shèn)至(zhì)超過同種材料鍛造水平。例如,美國空(kōng)軍研究(jiū)實驗室Kobryn等對Ti6Al4V激光熔覆沉積成形 工藝進行(háng)了優化, 並研究(jiū)了熱處理和熱等靜壓(yā)對(duì)成形件微(wēi)觀組織(zhī)和性能(néng) 的影響,大大降低了組織內應力,消除了層(céng)間氣孔(kǒng)等缺陷,使成形(xíng)件沿沉積方向的(de)韌性和高周疲勞性能達(dá)到了鍛件水平(píng)。
德國漢諾威激光研究 中心Rottwinkel等 利用感應加(jiā)熱(rè)對基體提前預熱的(de)方法解決了高溫合金成形過程熔覆(fù)層開裂的問題,並應用於高溫合金葉片的成形(xíng)和修 複。在國內, 北京航空航天大(dà)學陳博等主要研(yán)究了鈦合金零件的LCD 工藝, 並通過熱處理製度的優化,使鈦合金成形件組織得到細(xì)化, 性(xìng)能明顯提高,成功應用於飛機大型承力結構件的製造, 西安交通大(dà)學葛江波(bō)、張安峰和李滌塵等(děng)則通過(guò)單道-多道-實(shí)體遞進成形試驗,研究了工藝(yì)參數對鐵基合金和鎳基合金材料 成形件的尺寸精度、 微觀組織和(hé)力學性能的影響規律, 並實現了對成形零件的(de)******成形和高性能成性一(yī)體化 控形控性 製造。
LCD技術在零(líng)件修複領(lǐng)域也(yě)得到(dào)了廣(guǎng)泛應用, 美國Sandia******實驗室(shì)和(hé)空軍研究(jiū)實驗室、 英國Rolls-Royce公司、 法國Alstom公司以及德國Fraunhofer研究所等均對航空發(fā)動機渦輪葉片和燃(rán)氣輪機(jī)葉片的激 光熔(róng)覆(fù)修複工(gōng)藝進行了研(yán)究並成(chéng)功實現了定向晶葉片的修複,如圖1(a) 所示(shì)。此(cǐ)外,美國國防(fáng)部研發(fā)的移 動零件醫院,如圖1(b),將LCD技 術應(yīng)用於戰場環境,可以對戰場破損零件 (如坦克鏈輪、傳動齒輪和軸(zhóu)類零(líng)件等) 進行實時修複,大大(dà)提高了戰場環境下的機動性。
同時,利(lì)用LCD技術,通過混合粉末或控製(zhì)噴嘴同時(shí)輸送不同的粉 末, 可以成形金屬-金屬和金屬-陶瓷等功能梯度材料。美國裏海(hǎi)大學 的(de)Fredrick等 研究了利(lì)用LCD技(jì)術製造Cu與AISI 1013工具鋼梯度 功能材料的可行性(xìng), 通過工藝優化以及利(lì)用Ni作為中間過渡層材(cái)料,解決了(le)梯度材料成(chéng)形過程中兩相不相容和熔覆層開裂的問題。美國南衛理公會大學的MultiFab實驗(yàn)室利用LCD技(jì)術成功製造了同時具有縱向和橫向梯度的金屬-陶瓷複合材(cái)料 零件,如圖2(a)所示。斯(sī)洛(luò)文尼亞馬裏堡大學也對Cu/H13梯度材料的LCD工藝進行了研究,得(dé)到了(le)無裂(liè)紋的Cu/H13梯(tī)度材料(liào),且試樣(yàng)拉伸強度高於普通(tōng)鑄造銅,如圖2(b)所(suǒ)示(shì)。
此外(wài),美國Sandia******實驗室(shì)和密蘇裏科技大學等研究機(jī)構也分別研究了(le)Ti/TiC、Ti6Al4V/In 625和In 718/Al2O3等不同材料的功能(néng)梯度零件LCD成形(xíng)工藝。國內方麵,西北工業大學楊海鷗、黃衛東等(děng)研究了316L/Rene 88DT梯度材料的LCD成形工藝,並總結了熔覆層(céng)微觀組(zǔ)織(zhī)和硬度隨著梯度材料不同成分(fèn)含(hán)量變化而變化(huà)的規律。西安交通大(dà)學解航、張安峰等進行了Ti6Al4V/CoCrMo功(gōng)能梯度材料的LCD研究。此外,北京有色金屬研究院席明(míng)哲等研究了316L/鎳基合金/Ti6Al4V的成(chéng)形工藝,沈陽理工大(dà)學(xué)田(tián)鳳(fèng)傑等則研究了梯度材料LCD成形同(tóng)軸送粉噴(pēn)嘴的設計。 LCD設備的(de)升級和改進也(yě)是國 內外研究的熱點之一。
美(měi)國密蘇裏科技大學Tarak等開發(fā)了LAMP加工係統,將LCD技(jì)術和(hé)CNC切削技術結合,在機床主軸上安裝激光頭,從而(ér)實現對熔覆成形後的零(líng)件實時加工,提高了生產效(xiào)率,同時保證 了零件精度。同樣來自美國南衛理公會大學MultiFab實驗室的研究人員將五軸聯動技術應用於LCD,通過工作台擺動旋轉調整,從而克服懸臂件加工支撐的問題,可以成形各類複雜懸(xuán)臂零(líng)件。德(dé)國(guó)DMG MORI公司 開發的LaserTec 65同樣將五軸聯動 切削加工與LCD結合起來,用於複雜形狀模具、航(háng)空異形冷卻流道等零件(jiàn)的加工(gōng)製造(zào)。國內對於(yú)LCD設備(bèi) 的研究(jiū)較少, 目前西(xī)安交通大學正在研製一台五軸聯動激光增材-減材一體化成形機(jī)。
2 國內外SLM技術***新研究進展
在(zài)SLM成形工藝方麵,國內外研究者在缺陷控製、 應力控製、成形微觀組織演變和提高成形件力學性(xìng)能等方麵開展了大(dà)量研究工作。德 國弗朗霍弗研究所 (Fraunhofer, ILT)研究人員在SLM成形不同(tóng)臂(bì)厚 的AlSi10Mg雙懸臂梁時, 對基板進行預熱, 發現當預(yù)熱溫度為250℃時(shí), 有效地降低了因溫度(dù)梯度(dù)產生的熱應力(lì), 將(jiāng)成(chéng)形件與基板分離後,不同臂(bì)厚的(de)雙懸臂梁均未發生變形和開裂(liè)。利茲大學的Olakanmi等總結了近年來世界範圍內針對鋁合金SLM成形的工藝、微觀組織和力學性能的研究成果。
曼徹斯特大(dà)學的Majumdar等研究了316L不鏽鋼粉末SLM成形過程中微觀組織(zhī)的變化規律,發(fā)現(xiàn)試件上表麵由於熱量沿各(gè)個方向散熱為等軸晶顯微組(zǔ)織,試件下部由於(yú)熱積累效應生長為粗大柱狀組織,且(qiě)能量密度越大,晶粒越大。拉夫堡大學的Mumtaz等在SLM成形Inconel625薄壁件時,采用脈(mò)衝整形技術改變脈衝周期內的能量分布,有(yǒu)效減少了成形過程中的粉末飛濺,改善了成形件的表麵質量。國內華南理工大學、華中科技大學、西安交通大學和蘇州(zhōu)大學(xué)等在SLM成形工藝方麵也做了大量研(yán)究。例如,蘇州大學的錢德宇等對(duì)SLM成形多(duō)孔鋁合金進行(háng)了研(yán)究,分析了多孔鋁合金的表麵形貌、孔隙率、顯微組織、相組成及微觀力(lì)學性能,發現激光功率為130W時,孔隙率***大且多孔鋁合金晶粒尺度達(dá)到納(nà)米級別(bié);激(jī)光功率(lǜ)變化對多(duō)孔鋁合金的納米(mǐ)硬度影響較大。
華南理工大學的劉洋等采用(yòng)SLM成形了(le)間隙尺寸為0.2mm的一係列傾斜(xié)角度的間(jiān)隙特征,研究了成形厚度、傾(qīng)斜角度和能量輸入等工藝參數對間隙大小的影響,並成形了免組裝的折(shé)疊算盤,如圖3所示。 同時(shí),國(guó)內外增材製造相關研究機構及企(qǐ)業也一直在致力(lì)於SLM設備的研發。自德國Fockele & Schwarze (F&S)與德國弗朗霍弗研究(jiū)所(Fraunhofer, ILT)聯合研(yán)製出******台(tái)SLM設備以來,SLM技術及設備研發得(dé)到迅速發(fā)展。
國外對SLM設(shè)備的研發主要集中在德(dé)國、美(měi)國、日本等******,目前這些******均有(yǒu)專業生產SLM設(shè)備的公司,如德國的EOS、SLM Solutions、Concept Laser公司;美(měi)國的3D Systems公司和日本的Matsuura公司等。德國EOS公司推出了EOS M100/M290/M400、EOSINT M280、PRECIOUS M080型SLM設備,其中EOS M400型SLM設備***大成形(xíng)尺(chǐ)寸為400mm×400mm×400mm。SLM Solutions公司研發的(de)SLM 500HL型SLM設備***大成形尺寸為500mm×280mm×365mm。2015年,德國弗朗霍夫研究所(Fraunhofer, ILT)和Concept Laser公司(sī)聯合研發出Xline2000R型SLM設備(bèi),其***大成形(xíng)尺(chǐ)寸達到800×400mm×500mm。
目前,日本Matsuura公司研製出了金屬光造型複合加工設備LUMEX Avance-25,該設備將金屬激光成形和切削(xuē)加(jiā)工結合在一起,激光熔化一定層數(shù)粉末後,高速銑削一次,反複進行這(zhè)樣的工(gōng)序(xù),直(zhí)至整個零件加工完成,從而提高了(le)成形件的表麵(miàn)質量和尺寸精度,與單純的金屬粉末激光選區熔化技術相比,其加工尺寸精度 小於±5μm,圖4為金屬光造(zào)型複合加工原理示意圖,圖5為SLM技術與SLM+銑削加工複合技術成形結果對比。國內方麵,華中科技大學、華南理工大學、西北工業大學和(hé)西(xī)安(ān)交通大學等高校(xiào)在SLM設備的研發方麵做了(le)大量(liàng)的研究工作。其中,華(huá)南理工大學(xué)激光加工實驗室與北京隆源公司合作研製了***新一款DiMetal-100型SLM設備,成形致密度近乎****的金屬零件,表麵粗糙度Ra小於15μm,尺寸精度達0.1mm/100mm。
2016年,華中科技(jì)大學武漢(hàn)光電******實驗(yàn)室的激光******製造研究團隊率先在(zài)國際(jì)上研製出成形尺寸為500mm×500mm×530mm的4光束大尺寸SLM設備,首次在SLM設備中引入雙向鋪粉技術(shù),成(chéng)形效率高出同類設備20%~40%。
高性(xìng)能金屬零件激光增材(cái)製造技術的***新研究進展(zhǎn)
1 超聲振動輔助LCD對IN718沉積態組織與性能的影響 LCD是***為重要的增材製造技術之(zhī)一,然而高溫合金和高強度鋼等材料的LCD零件(jiàn)內部容易產生應力、微氣孔和微裂紋(wén)等缺陷,這些問題嚴重製約了其在航空航天、生物醫療等領域的應(yīng)用步伐(fá)。借鑒超聲振動在鑄(zhù)造(zào)、焊接領域中的除氣、細化晶粒、均勻組織成(chéng)分、減小殘餘應力的作用,超聲振動被引入到(dào)LCD係統中,以獲得高性能的金(jīn)屬成形件(jiàn)。圖6為超聲振動輔助LCD係統示意圖(tú)。
超聲振動輔助LCD IN718的(de)試驗結果表明(míng):施加超聲振動後,成形(xíng)件的表麵粗糙度和殘餘應(yīng)力得到顯著改善,微觀組織(zhī)得到細化,其抗拉(lā)強度和屈服強度得(dé)到提高;與未施加超聲振動相比,當超聲頻率為17kHz、超聲功率為44W時,在x和y兩個方向上殘餘應力分別降低了47.8%和61.6%,屈服強度(dù)和抗拉強度略有提高,延伸率和斷麵(miàn)收縮(suō)率分(fèn)別達到29.2%和45.0%,即延伸率和斷麵收縮率分(fèn)別是鍛件標準的2.4倍和3倍。這(zhè)些結果表明超聲振動(dòng)輔助LCD為獲得高質量和高性能的LCD件提供了一種有(yǒu)效途徑。
2 感應輔助LCD
DD4定向晶修複DZ125L葉片的研究LCD高溫合金時,高溫(wēn)合金具(jù)有很高的裂紋敏感性(xìng),裂紋一(yī)般表現為沿晶界開(kāi)裂,並順著沉積方向擴展,嚴重影響高溫合金的力學性能。而利用感應加熱來輔助LCD能夠很好地解決這些問題。通(tōng)過感應加熱可有效減小基體(tǐ)與熔覆層之間的溫度(dù)梯度,一方麵可以消除微觀缺陷(微氣孔和夾渣(zhā)等);另一方麵可(kě)以有效消除高溫合金(jīn)裂紋的形成。故感應輔助LCD技術可有效提高高溫合金定向凝固組織的性能(見圖7)。 通過感應加熱來控製DD4實體成形過程中(zhōng)的散熱方向和正溫度梯度,可以獲得完整均(jun1)勻外延(yán)生長的DD4柱狀定向晶。
此外,在感應(yīng)加熱輔助LCD DD4實體成形過程中,柱狀晶一次枝晶間距的大小也發生了顯(xiǎn)著(zhe)的變(biàn)化,如圖8所示,感應加熱1200℃時,柱狀晶一次(cì)枝晶平均間距為15.2μm,無感應加熱時經曆的柱狀(zhuàng)晶一次枝晶平均間距為2.5μm,柱狀(zhuàng)晶一次枝晶間距增大了5倍,且柱狀晶一次枝晶之間的橫向晶(jīng)界和裂紋完全消失,這對於提高DD4定向晶修複DZ125L葉片的(de)高溫(wēn)性能具有重要意義,因為對於高溫(wēn)合金(jīn)DD4在1200℃高溫下,柱狀晶一次枝晶間距變大,晶界減少,對提高(gāo)DD4高溫(wēn)性能是非(fēi)常有利的,為LCD DD4柱狀晶修複DZ125L定向晶葉片奠定了(le)基礎(chǔ)。
3 CuW功(gōng)能梯度複合材料的LCD工藝研究
用傳統熔(róng)滲法或混粉燒結法生(shēng)產的銅鎢電觸頭,在使用過程中存在的一個主要問題是疲勞裂(liè)紋及掉渣現象(見圖(tú)9),即抗電弧(hú)侵蝕能力較差。從銅和鎢(wū)兩種材料的物理性質而言,雖然銅(tóng)的熔點僅為1083℃,沸點為2595℃,但銅對激光具有高反射高導熱的特點;而鎢的熔點則高達3422℃,沸點(diǎn)為5655℃。銅鎢兩者的熱物理特(tè)性相差太大,鎢的密度和沸點是銅的兩倍多,鎢的熔點是銅的3倍多,在鎢還未熔化時,銅(tóng)已經(jīng)汽化了,需要足夠高的功率密度才(cái)能進行銅和鎢的LCD試驗。因此,采用感應輔助LCD技術,可成形CuW功能梯度材料零件(見圖10),成(chéng)形零件具有良好的綜合力(lì)學性能。
本試驗重點研究CuW複(fù)合材料感應輔助LCD的成形(xíng)工藝,解決Cu的高導熱、對(duì)激光的高(gāo)反(fǎn)射率問題,研究CuW材料LCD的潤濕機製、缺陷形(xíng)成機(jī)製,使成形的CuW複合材料滿足使用的力學性能和電學性能要求。 試驗(yàn)結果顯示,在感應加熱溫度為400℃的條件(jiàn)下,試(shì)樣(yàng)的成形質量***好。隨後在400℃預熱銅基板上 成形W的 質量分(fèn)數分 別為50%、 60%、70%和 80%的CuW 複合材料(見(jiàn)圖11),以及在CuW複(fù)合材料(liào)成 形工藝參數的基礎上,成形了CuW 功能梯度材料,並分析 了CuW梯度複合材(cái)料的顯(xiǎn)微組織(zhī)和W顆粒分布的均勻性。掃描電鏡照片顯示在W的含量為70%和(hé)80%時(shí),W顆粒分布比較均勻,但(dàn)所有成形試樣中都存在極少量微氣(qì)孔,進一步試驗表(biǎo)明(míng),激光表麵重熔工藝可以有效減少成形試樣中的(de)氣孔。
4 送粉氣純度對激光熔覆
Fe314修複40Cr組織與性能的影響與惰性氣體相比,氮氣可以(yǐ)通過氮氣發生器從空氣中製取,更(gèng)適用於(yú)野外、工礦、能源動力(lì)等多(duō)變複雜環境下失效零(líng)件的快速應急修複,使設備快(kuài)速(sù)恢複正常使用,可以節約資源、降低經濟損失,具有重要的工程應用價(jià)值。選用99.999%N2、99.5%N2、98%N2 3種不同(tóng)純度的氮氣送粉,在無保護的大氣環境中進行激光熔覆Fe314修複40Cr試驗,探討送粉氣的純度對(duì)修複零件組織與性(xìng)能的影響,為熔覆修複係統選擇合適純度氮氣發生器確定科學依據。
試驗結果表明:在一(yī)定範圍內,隨著氮氣(qì)純度的降低,熔(róng)覆(fù)層組織殘留的夾渣物略有增加(jiā),但對修複後的力學性能影響很小,采用純度98%~99.5%的氮(dàn)氣發生器完全滿足修複性能要求。3種不同純度氮(dàn)氣送粉氣條件下Fe314修複40Cr試(shì)樣(yàng) 的抗拉強度均不低於1001MPa,延伸率(lǜ)不低於10%,硬度約(yuē)HV0.2430,均超過基體的力學性能。圖12為(wéi)采用Fe314激光熔覆修(xiū)複40Cr中碳鋼齒輪零件的案例,熔覆(fù)層與基體為冶金結合,結合麵處力學性能大於40Cr本體,可以(yǐ)實現野外及工況環境(jìng)下齒類件零件的快速應急修複。
高性能金屬零件LAM技術作為 一(yī)種兼顧******成形和高性(xìng)能成性(xìng)需求的一體化製造技術,已經(jīng)在航空航天、生物醫學、汽車(chē)高鐵、產品開發等領域顯示了廣闊和不可替代的應用前景。但是,相(xiàng)比於傳統鑄鍛焊等熱(rè)加工技術和(hé)機械加工等冷加工技術,LAM技術的發展曆史畢竟才30年,還存在製造成本高、效率(lǜ)低、精度較差、工藝裝備研發尚不完(wán)善等問題,尚未進入大規模工業應用,其技術成熟度相比傳統技術(shù)還有很大差距(jù)。特別是LAM專用合金開發的滯後、LAM構件無損檢測方法的不完善以(yǐ)及相關LAM技術係統化、標準化的不足,在很大程度上製約了(le)LAM技(jì)術在工(gōng)業領域的應用。
除此之外,LAM合金的力學性能和成形幾何精度控製也遠未達到理想狀態,這一方麵來自於對這些合金在LAM和後續(xù)熱處理過(guò)程中的控形和控性機理(lǐ)的研究和認識不夠係統深入,另一方麵來(lái)自(zì)於對LAM過程的控(kòng)製不夠精細。這也意味著,對於LAM技術,仍有大量的基礎和應用研(yán)究工作有待進一步完善。增材製造以其(qí)製造原理的突出優勢成為具有巨大發展潛力的(de)******製造技術,隨著增材製造設備質量(liàng)的大幅度提高,應用材料種類的擴展和製造效率與精度的提高,LAM技術必(bì)將給製造技術帶來(lái)革命性的發展。
作者(zhě):張安峰 (教授,博士生導師,主要從事激(jī)光增材製造(3D打(dǎ)印)技術及其裝(zhuāng)備,高性能金屬零件增材製造技術及其再(zài)製造修(xiū)複工(gōng)程等方麵的研究。 *基金項目:******重點專項高性能金屬(shǔ)結構件激光增材(cái)製造控(kòng)形控性研究高性能金屬零件激光增材製造 技術研究進(jìn)展******自然科學基金項(xiàng)目;陝西省科技統籌創新工程計劃項目)