激光熔融金属快速成型技术
熔融沉积成型技术原理
熔融沉积成型技术原理熔融沉积成型技术（Melt Deposition Modeling，MDM）是一种先进的快速成型技术，它利用高能激光束或电子束将金属粉末熔融成型，逐层堆积，最终形成所需的零件。
这种技术在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域有着广泛的应用前景。
本文将介绍熔融沉积成型技术的原理及其应用。
首先，熔融沉积成型技术的原理是基于金属粉末的熔融堆积。
在成型过程中，激光束或电子束对金属粉末进行瞬间加热，使其熔化成液态金属，然后在特定的位置上进行凝固，形成一层固态金属。
接着，工作台下降一个层次，再次喷射金属粉末，重复上述过程，直至整个零件成型。
这种逐层堆积的方式使得熔融沉积成型技术能够制造出复杂形状的零件，且具有较高的成型精度。
其次，熔融沉积成型技术的原理还包括材料的选择和热力学特性的控制。
在选择材料时，需要考虑金属粉末的熔点和热导率等因素，以确保在激光束或电子束的作用下能够快速熔化和凝固。
同时，需要控制金属粉末的喷射速度、激光束或电子束的功率和扫描速度等参数，以使得每一层的成型质量得到保障。
最后，熔融沉积成型技术的原理还涉及到成型过程中的温度控制和残余应力的消除。
由于金属粉末的熔化和凝固过程是在极短的时间内完成的，因此需要对成型区域进行精确的温度控制，以避免出现裂纹和变形等缺陷。
同时，还需要对成型后的零件进行热处理等工艺，以消除残余应力，提高零件的稳定性和耐久性。
总之，熔融沉积成型技术的原理是基于金属粉末的熔融堆积，通过控制材料特性、热力学参数和成型过程中的温度和应力等因素，实现对复杂零件的高效成型。
这种技术具有成型速度快、成本低、适用性广等优点，将在未来的制造业中发挥重要作用。
金属零件选区激光熔化直接快速成形工艺及最新进展
专题综述［摘要］阐述了金属零件选区激光熔化直接快速成形的原理及其工艺特点；介绍了该工艺技术的最新进展及应用领域。
关键词：金属零件直接制造选区激光熔化快速成形［ＡＢＳＴＲＡＣＴ］Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｆｅａ－ｔｕｒｅｓｏｆｄｉｒｅｃｔｒａｐｉｄｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇｏｆｍｅｔａｌｐａｒｔｂｙｓｅｌｅｃ－ｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇａｒｅｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｔｈｅｎｅｗｅｓｔｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓｏｆｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤｉｒｅｃｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｍｅｔａｌｐａｒｔＳｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇＲａｐｉｄｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ传统制造零件往往采用多个步骤来完成制造过程，从设计到零件制造完毕有时需要很长的周期，不利于快速将产品推向市场。
并且因采用车、铣、刨、磨等去材料成形的方法，使材料浪费严重，此外对具有复杂内腔结构的零件，传统制造方法往往无能为力。
因此，人们对２０世纪８０年代出现的快速成形制造技术寄予很大的希望。
这种技术采用分层制造替代传统制造方法中的大部分工作（如铸造成形、切削成形、冲压成模等），大大缩短了制造周期［１］。
当前发展起来的２０多种快速成形技术中，多数不能直接制造金属零件，往往采用非金属材料通过快速成形的方法制造出零件的模具，然后再浇铸成金属零件［２］。
但工业上对金属零件的直接快速成形制造技术更感兴趣，因此近年来该技术成了快速成形技术的主流发展方向。
目前，能直接成形金属零件的快速原型制造方法主要有选区激光烧结技术（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＬａｓｅｒＳｉｎｔｅｒｉｎｇ，ＳＬＳ）、激光熔覆制造技术（ＬａｓｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｅｄＮｅｔＳｈａｐ－ｉｎｇ，ＬＥＮＳ）、选区激光熔化技术（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＬａｓｅｒＭｅｌｔ－ｉｎｇ，ＳＬＭ）等，其中选区激光熔化技术由于成形件致密性好，且具有冶金结合组织及精度高的特点，在国外已得到了普遍重视，并已推出了多种选区激光熔化设备样机，有的甚至开始商品化了［３￣６］。
激光选区熔化成形技术
激光选区熔化成形技术
激光选区熔化成形技术是一种先进的制造工艺，用于在金属材料上进行高精度、高效率且具有可重复性的加工过程。
它的基本原理是利用激光束的高能量密度，将金属材料局部加热溶化，然后控制激光束的路径和强度，使其在特定区域内凝固成所需的形状。
激光选区熔化成形技术具有以下特点：
1. 高精度。
能够实现微米级别的加工精度，精度高于传统的机械加工方式。
2. 高效率。
激光选区熔化成形技术的工作速度快，加工效率高，节约时间和成本。
3. 可重复性。
该技术能够实现高度可控制的加工条件，从而具有高度的可重复性。
4. 适用性广。
适用于各种金属材料的加工，包括铁、钢、铜、铝、镁等。
5. 绿色环保。
激光选区熔化成形技术无污染、无废料的工艺过程，不会对环境造成污染。
目前，激光选区熔化成形技术已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、医
疗器械等领域，以及各种创新工艺的实现。
新型激光快速成形技术在金属新材料制造中的应用前景
新型激光快速成形技术在金属新材料制造中的应用前景新型激光快速成形技术在金属新材料制造中的应用前景激光快速成形（Laser-based Additive Manufacturing，简称LAM）是一种基于激光技术的金属新材料制造方法，它通过以粉末形式提供金属材料，并使用高能激光束将其熔化和固化，逐层堆积成所需的三维结构。
该技术具有快速、高效、高精度等优点，已经在许多领域得到广泛应用，并在金属新材料制造中具有重要的应用前景。
首先，激光快速成形技术可以实现金属新材料的高度定制化。
传统金属制造方法通常需要使用模具或工艺流程，限制了产品形状和复杂度。
而激光快速成形技术可以通过控制激光束的运动路径和参数，实现几乎任意形状和复杂度的金属制品制造。
这使得金属制品能够更好地适应各种应用需求，提高了产品的灵活性。
其次，激光快速成形技术可以实现金属新材料的优化设计。
在传统的金属制造中，大多数零部件都是由多个零部件组装而成，这会导致部件之间存在接口问题，限制了产品性能的提升。
而LAM技术可以通过一体化制造，将多个零部件合并成为一个整体，消除了接口问题，提高了零部件的性能和可靠性。
此外，LAM技术还可以通过内部空腔和结构优化，减少零部件的重量，提高产品的强度、刚度和耐用性。
第三，激光快速成形技术可以实现金属新材料的多功能集成。
传统金属制造需要通过多道工艺流程制造不同功能的器件，并且组装耗时耗力。
而LAM技术可以在同一制造过程中实现多功能器件的制造，大大简化了制造流程，提高了生产效率。
例如，激光快速成形技术可以制造具有传热功能的热交换器、具有传导功能的散热器等，可以广泛应用于航空航天、能源、汽车等领域。
第四，LAM技术还可以实现金属新材料的快速原型制造和小批量生产。
在传统金属制造中，制造一个新产品需要设计模具、制造模具、调试生产工艺等一系列繁琐的步骤，需要很长时间和高昂的成本。
而激光快速成形技术可以直接基于三维模型制造金属制品，无需模具，使产品开发和生产周期大大缩短，降低了产品开发和制造的成本，提高了市场反应速度。
快速成型技术
快速成型技术1、快速成型简介快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。
自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。
但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。
形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
2、RP 技术的原理RP 技术是采用离散∕堆积成型的原理, 由CAD 模型直接驱动的通过叠加成型方出所需要零件的计算机三维曲面或实体模型, 根据工艺要求将其按一定厚度进行分层, 把三维电子模型变成二维平面信息(截面信息), 在微机控制下, 数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型, 图1 为RP 技术的基本原理。
图1 RP 技术的基本原理。
RP 技术体系可分解为几个彼此联系的基本环节: 三维CAD 造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。
2.1立体光固化成型(SLA)该方法是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。
SLA 技术原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描, 被扫描区域的树脂薄层( 约十分之几毫米) 产生光聚合反应而固化, 形成零件的一个薄层。
工作台下移一个层厚的距离, 以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂, 进行下一层的扫描加工, 如此反复, 直到整个原型制造完毕。
由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用, 故在工作时只需功率较低的激光源。
此外,因为没有热扩散, 加上链式反应能够很好地控制, 能保证聚合反应不发生在激光点之外, 因而加工精度高, 表面质量好, 原材料的利用率接近100%, 能制造形状复杂、精细的零件, 效率高。
激光快速成型技术
在可持续发展理念的推动下，激光快速成型技术 将更加注重环保和资源循环利用，降低能耗和减 少废弃物排放。
创新与发展
未来，激光快速成型技术将继续创新和发展，与 其他先进制造技术相结合，推动制造业的转型升 级和高质量发展。
05
激光快速成型技术的实 际应用案例
产品原型制作
快速原型制作
01
通过激光快速成型技术，可以在短时间内制作出产品原型，缩
快速性
与传统加工方法相比，激光快速 成型技术能够大大缩短制造周期， 提高生产效率。
灵活性
激光快速成型技术能够制造出各 种形状和结构的零件，适用于复 杂零件的制造。
定义
激光快速成型技术是一种基于数 字模型文件和激光束的高效、高 精度制造技术，能够快速制造出 复杂的三维实体。
材料广泛性
激光快速成型技术可以应用于各 种材料，包括塑料、金属、陶瓷 等。
短了产品开发周期，降低了开发成本。
优化设计流程
02
通过制作原型，设计师可以在早期阶段发现设计中的问题并进
行改进，提高了设计效率。
降低生产风险
03
在产品正式生产前制作原型，可以减少因设计错误导致的生产
风险和成本损失。
定制化产品生产
01
02
03
个性化定制
激光快速成型技术可以根 据客户需求定制个性化产 品，满足消费者对个性化 的需求。
小批量生产
对于一些小批量、高附加 值的产品，激光快速成型 技术可以快速实现生产， 降低生产成本。
定制化服务
在服务行业，激光快速成 型技术可以用于定制化服 务，例如为客户定制饰品、 模型等。
生物医学领域应用
生物材料研究
激光快速成型技术可用于生物材料的 研究，例如用于制作生物组织的模型， 以便更好地了解其结构和功能。
快速成型技术的种类
快速成型技术的种类
快速成型技术是一种以数字化模型为基础，通过逐层堆积材料，实现快速制造物品的技术。
快速成型技术的种类很多，常见的有以下几种：
1. 光固化快速成型技术：通过紫外线或激光束照射光敏树脂，使其固化成所需形状。
2. 喷墨式快速成型技术：通过喷墨头控制液体喷射，将粉末材料逐层喷涂并加固。
3. 熔融沉积式快速成型技术：将金属丝或粉末熔化，通过火焰或电弧喷射，逐层沉积成型。
4. 熔化层压式快速成型技术：将塑料或金属粉末加热或熔化，通过喷嘴或挤出机，逐层堆叠并加固。
5. 粉末烧结式快速成型技术：将粉末压缩成形，然后通过高温处理或激光束烧结，实现快速成型。
以上是常见的几种快速成型技术，它们各有优劣，可以根据具体需求选择合适的技术。
- 1 -。
激光快速成型技术
激光快速成型技术综述1、激光快速成型的基本原理激光快速成型技术的原理是用CAD生成的三维实体模型,通过分层软件分层、每个薄层断面的二维数据用于驱动控制激光光束,扫射液体、粉末或薄片材料,加工出要求形状的薄层,逐层积累形成实体模型。
传统的工业成形技术中大部分遵循材料去除法这一方法的,如车削、铣削、钻削、磨削、刨削;另外一些是采用模具进行成形,如铸造、冲压。
而激光快速成形却是采用一种全新的成形原理——分层加工、迭加成形。
而激光快速成型技术快速制造出的模型或样件可以直接用于新产品设计验证、功能验证、工程分析、市场订货一级企业的决策等,缩短新产品开发周期,降低研发成本,提高企业竞争力。
激光快速成型又分为以下几类:(1) 光固化立体造型(SL—Stereolithography,orSLA)将计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态光敏树脂逐点扫描,被扫描的树脂薄层产生光聚合反应固化形成零件的一个截面, 再敷上一层新的液态树脂进行扫描加工,如此重复直到整个原型制造完毕[3]。
这种方法的特点是精度高、表面质量好,能制造形状复杂、特别精细的零件,不足是设备和材料昂贵,制造过程中需要设计支撑。
(2) 分层实体制造(LOM—Laminated Object Manufacturing)LOM工艺是根据零件分层得到的轮廓信息用激光切割薄材,将所获得的层片通过热压装置和下面已切割层粘合,然后新的一层纸再叠加在上面,依次粘结成三维实体。
LOM主要特点是设备和材料价格较低,制件强度较好、精度较高。
Helisys公司研制出多种LOM工艺用的成型材料,可制造用金属薄板制作的成型件,该公司还开发基于陶瓷复合材料的LOM工艺。
(3) 选择性激光烧结(SLS —Se1ected Laser Sintering)SLS是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。
其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。
熔融沉积快速成型工艺成型阶段
熔融沉积快速成型工艺成型阶段熔融沉积快速成型工艺是一种先进的制造技术，它利用高能激光束或电弧等热源将金属粉末加热至熔化状态，并通过精确的控制，将熔融金属颗粒沉积在底板上，形成所需的三维物体。
这种工艺具有成型速度快、精度高、材料利用率高等优势，在诸多领域都有广泛的应用，例如航空航天、汽车制造、医疗器械等。
在熔融沉积快速成型工艺的成型阶段，首先需要准备好目标物体的设计模型。
这个模型可以通过计算机辅助设计软件进行建模，也可以通过3D扫描等技术获取真实物体的模型数据。
在设计模型中，可以对物体的各个参数进行调整和优化，以满足实际需求。
接下来，将设计模型导入到熔融沉积快速成型机器中，并进行预处理。
预处理的过程包括选择合适的材料、确定沉积路径、设置热源参数等。
这些参数的选择将直接影响到最终成型物体的质量和性能。
随后，熔融沉积快速成型机器开始工作。
高能激光束或电弧热源在精确的控制下，将金属粉末加热至熔化状态，并在熔融金属表面沉积一层液态金属，形成一层固态金属。
之后，机器移动，继续在前一层固态金属表面上沉积新的金属层。
通过不断重复这个过程，逐层沉积，直到最终形成所需物体的完整结构。
在成型过程中，需要注意一些关键的技术要点。
首先是熔池的形成和稳定。
熔池的形成对于熔融沉积工艺至关重要，它能够提供稳定的热源，并保证金属颗粒能够完全熔化和均匀分布。
其次是成型速度的控制。
成型速度的过快会造成沉积层之间的结合不牢，过慢则会导致成型时间过长。
因此，需要根据具体情况，选择合适的成型速度。
同时，还应该注意热输入和材料冷却速率的平衡，避免产生过多的残余应力和变形。
熔融沉积快速成型工艺的成型阶段是整个制造过程的关键环节。
通过合理设置参数，精确控制熔池形成和稳定，控制成型速度和热输入等，可以获得高质量、高精度的成型物体。
随着技术的不断发展和进步，熔融沉积快速成型工艺在各个领域的应用前景仍然广阔。
在未来的发展中，我们可以进一步提高成型速度，增加材料的多样性，使得熔融沉积快速成型工艺更加适应不同领域的需求。
金属零件选区激光熔化快速成型技术的现状及发展趋势
金属零件选区激光熔化快速成型技术的现状
及发展趋势
1 激光熔化快速成型技术介绍
激光熔化快速成型技术(Laser Melting Rapid Forming，简称LMRF)是利用高功率激光把金属材料加热到溶熔状态，再在塑料微结构
模具内形成熔融坯，再经液态冷却后形成各种金属器件及部件的加工
技术。
它是一种快速成形技术，能快速生产出精密的复杂形状金属器件，具有加工效率高、性能好等优点，大大缩短了金属零件的加工时间，可以部件效果好、工艺更加复杂，更有利于批量生产。
2 应用领域
LMRF技术目前在航空、航天、机械和汽车行业的应用越来越广泛，在这些行业中经常用到激光熔化快速成型技术制造高精度的件。
另外，LMRF技术也被广泛应用于模具、精密件、压力容器的加工中，因为它
可以生产出更复杂、更精密的产品。
3 发展趋势
LMRF技术在未来发展方面具有很大的潜力。
首先，激光功率有望
进一步提高，有助于加工更复杂的零件和结构。
其次，未来将出现更
多的智能检测装置，可以有效地检测出加工中出现的缺陷，从而提高
加工质量。
最后，基于机器人的自动化技术等可能会为LMRF技术的应
用带来更多机遇。
4 总结
激光熔化快速成形技术已经在航空、航天、机械和汽车行业得到了广泛应用，且具有空前的潜力。
未来基于激光功率及相关自动化技术提高，能够加快加工速度，更大幅提高金属零件的加工质量，使得LMRF技术在未来发展中更具优势。
金属粉末的激光快速成型技术
金属粉末的激光快速成型技术姓名：班级：学号：金属粉末的激光快速成型技术金属粉末激光快速成形技术，又称激光直接金属快速成形技术，它是在快速原型RP（RapidPrototyping）技术和激光熔覆技术基础上发展起来的一项先进制造技术，能将计算机生成的三维模型直接制造出来，实现结构复杂、高性能金属零件的无模具快速成形。
该技术不仅可用于直接快速制造具有一定机械强度、能承受较大力学载荷的金属零件，也可用于零件上具有复杂形状、一定深度制造缺陷、误加工或服役损伤的修复和再制造，以及大量投产前的设计修改，显著地缩短了产品研发周期、降低生产成本，同时能提高材料的利用率、降低能耗.快速成型技术(RP,RapidPrototyping)是从1987年开始发展起来的一种先进制造技术。
该技术最初用来制造铸造用模型，后来发展到制造原型零件，主要用于模型或零件的直观检验,其关键是要求形状准确,而对其力学性能没有太高的要求，所采用的成型材料主要有液体光敏树脂、蜡、纸等替代材料。
目前，美国、日本、德国已相继开发出多种快速成型技术，如液体光敏树脂固化、熔融沉积成型、实体叠层制造、分层固化、选择性激光烧结、3D喷射印刷等技术。
该技术在无需任何硬质工模具的情况下，可直接从计算机三维设计制造出实体零件，在机械制造等众多领域已得到广泛应用。
近年来，快速成型技术有了新的发展，已开始在金属材料、的制备上得到应用, 其主要目标是快速制造出满足使用性能的致密的金属零件。
传统的快速成型方法成型金属零件时，多采用树脂包覆的金属粉末作为原材料，通过激光扫描使树脂熔化将金属粉末固结在一起；也可采用喷射粘结剂的方法将松散的金属粉末粘结成型。
在成型后要经过脱粘、浸渗塑料、低熔点金属或铜来加强，可制成镶块用在塑料注射模和压铸模中。
如脱粘后经热等静压处理也可制成致密金属零件，但难以保证零件的尺寸精度。
目前，金属零件的快速成型方法主要有间接激光烧结、直接激光烧结和液滴喷射沉积，其中直接激光烧结技术是目前快速制备致密金属零件的主要技术。
激光选区熔化成型工作原理
激光选区熔化成型工作原理激光选区熔化成型（Selective Laser Melting，简称SLM）是一种先进的三维打印技术，它基于激光束对金属粉末进行定向熔化，逐层堆积构建出复杂的零件结构。
这种工艺具有高精度、高质量和高灵活性的特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
1. 激光选区熔化成型的基本原理激光选区熔化成型的基本原理是利用激光束将金属粉末进行局部熔化，并在固化后逐层堆积形成零件。
具体步骤如下：第一步，通过计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）软件将待打印的零件进行三维建模。
第二步，将建模数据转换为切片数据，并通过切片软件生成激光扫描路径。
第三步，将金属粉末均匀地铺在打印台上。
第四步，激光束根据预设的路径控制扫描，在每个扫描点上将金属粉末熔化成液态，形成一个很小的熔池。
第五步，激光束移动到下一个扫描点，重复第四步的熔化过程，直到一层完成。
第六步，被熔化的金属粉末与底板相互粘接，形成一层固体。
第七步，打印台下降一层，重复第三步至第六步的过程，直到整个零件打印完成。
通过以上步骤，激光选区熔化成型技术能够实现高精度的零件制造。
激光束的高能量密度和狭窄的熔化区域，使得零件的熔化和凝固过程非常快速，可以避免材料的过热和过熔的问题。
SLM技术还可以根据需要调整激光功率、扫描速度和层厚等参数，实现对打印质量的控制。
2. 激光选区熔化成型的优势和应用激光选区熔化成型技术具有以下几个显著的优势：2.1 高度灵活性：激光选区熔化成型技术可以打印出复杂的零件结构，包括内部空洞、异形表面和薄壁结构等。
相比传统的加工方法，SLM技术不需要使用模具，可以大大缩短产品开发周期和降低成本。
2.2 高精度和精细性：激光束的直径非常细小，可以实现非常高的精度。
由于激光束的定向和熔化粉末的局部熔化，可以在零件表面形成非常光滑的层面和边缘。
这使得SLM技术在制造复杂、高精度的零部件和模具方面具有独特优势。
试析国内熔融沉积快速成型技术的发展滞因及未来发展趋势
试析国内熔融沉积快速成型技术的发展滞因及未来发展趋势1. 引言1.1 熔融沉积快速成型技术的定义熔融沉积快速成型技术是一种先进的制造工艺，也被称为3D打印技术。
通过这项技术，可以根据设计的CAD模型，将金属或塑料等材料逐层堆积成立体零件。
相比传统的加工方法，熔融沉积快速成型技术具有快速、灵活、节约材料等优势，广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
熔融沉积快速成型技术的原理是利用计算机控制系统将材料加热至熔化状态，然后通过喷嘴或激光等工具按照预定的路径逐层构建物体。
这种制造方法不仅可以制造复杂的结构，还可以实现个性化定制，为工业生产带来了革命性的变化。
通过不断改进工艺和材料，熔融沉积快速成型技术正在逐渐成为制造业的主流技术之一。
熔融沉积快速成型技术的定义是一种利用计算机控制系统将材料逐层堆积成立体零件的先进制造工艺，具有快速、灵活、节约材料等优势，在各个领域都有广泛的应用前景。
1.2 熔融沉积快速成型技术的重要性熔融沉积快速成型技术还可以节约材料资源，减少废料产生，降低生产成本，有利于实现可持续发展。
通过熔融沉积快速成型技术，可以实现轻量化设计，减轻产品重量，提高产品性能，同时还可以实现废旧物资的再利用，实现循环经济的发展。
熔融沉积快速成型技术的重要性体现在提高生产效率、满足个性化需求、节约资源、降低成本、推动可持续发展等方面，对于我国的制造业发展具有重要的意义。
加强熔融沉积快速成型技术的研究和推广是十分必要的。
2. 正文2.1 国内熔融沉积快速成型技术发展的现状熔融沉积快速成型技术是一种先进的制造技术，已经在国内得到了广泛应用和推广。
目前，国内熔融沉积快速成型技术的发展已经取得了一定的成就。
在技术水平方面，国内企业已经能够独立研发和生产出一系列熔融沉积快速成型设备，并且实现了一些技术指标的突破。
在应用领域方面，熔融沉积技术已经被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域，为我国制造业发展提供了有力支撑。
激光快速成型技术原理
激光快速成型技术原理激光快速成型技术（Laser Rapid Prototyping，LRP）是一种以激光为能源源，通过逐层熔化或固化材料，实现三维实物快速制造的先进制造技术。
它是在计算机辅助设计（CAD）的基础上，利用计算机数控技术、激光技术和材料科学等多学科的综合应用。
激光快速成型技术的原理主要包括建模、切片、成型三个步骤。
首先是建模。
在激光快速成型技术中，首先需要进行三维模型的建立。
通常使用计算机辅助设计软件进行建模，将设计好的三维模型输入到激光快速成型设备中。
建模过程需要考虑到设计的形状、尺寸、结构等因素，以及材料的特性和制造工艺的要求。
接下来是切片。
在建模完成后，需要将三维模型切片成多个薄层。
切片过程是将三维模型分解为一系列的二维层，每一层都是一个横截面的投影。
切片的精度和层数的选择会直接影响到最终成型件的质量和精度。
最后是成型。
成型过程中，通过控制激光束的扫描轨迹和功率密度，将激光束照射到材料表面，使其局部熔化或固化。
当一层材料完成后，工作台会相应下降一层，然后再次进行激光照射，逐层累积，最终完成整个成型过程。
激光快速成型技术可以使用多种材料，如金属、塑料、陶瓷等，可以制造出具有复杂形状和内部结构的实物。
激光快速成型技术基于激光熔化或固化材料的原理，具有以下优点：激光快速成型技术具有高度的制造自由度。
通过激光束的精确控制，可以实现各种复杂形状的制造，包括内部空腔、薄壁结构等。
这种自由度对于一些特殊形状的零件制造非常有优势。
激光快速成型技术具有高精度和高质量。
激光束的直径非常小，可以实现微米级别的精度。
而且激光束的能量密度非常高，可以使材料迅速熔化或固化，从而得到高质量的成型件。
激光快速成型技术具有快速制造速度。
相比传统的制造方法，激光快速成型技术可以大大缩短制造周期，提高生产效率。
这对于一些小批量、个性化的生产要求非常适用。
激光快速成型技术还具有材料利用率高、减少了加工工序、降低了生产成本等优点。
金属直接快速成型技术发展现状及未来发展趋势
金属激光熔化快速成型技术的现状及发展引言速成型(Rapid Prototype，RP)技术是通过材料添加法直接制造实体模型的技术总称，已经被广泛地用于缩短产品生产周期。
虽然此技术包括很多种不同的工艺，但最基本的思想是根据电脑中的CAD数据用逐层添加方式直接成型具有特定几何形状的零件。
它突破了传统加工方法去除成犁的概念，采用添加材料的方法成型零件，不存在材料去除的浪费问题；可显著缩短零件制造周期，增强产品竞争优势；成型过程小受零件复杂程度的限制，因而具有很大的柔性，特别适合于单件小批量产品和样件的制造⋯。
当前发展起来的20多种技术中，多数不能直接用丁金属零件的制造，往往是用非金属材料制造出零件的模具，然后再浇铸成金属零件。
但工业上对金属零件的直接快速成型技术更感兴趣，近年来此技术也成了RP技术的主流发展方向。
金属零件选区激光熔化(Selective L2Lser Melting，SLM)直接成型是一种新型的RP技术，它能一步加工出具有冶金结合、致密度接近100％、具有一定尺寸精度和表面粗糙度的金属零件。
它可以大大加快产品的开发速度，具有广阔的发展前景，也是国外研究的热点领域之一。
1选区激光熔化技术的基本原理SLM技术基于快速成犁原理，从零件的CAD几何模型如发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束把金属或合金粉末逐层熔化，堆积成一个冶金结合、组织致密的实体。
在计算机上设计出零件的三维实体模型，通过专用软件对该三维模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，将这些数据导入快速成型设备，设备将按照这些轮廓数据，控制激光束选择地熔化各层的金属粉末材料，逐步堆叠成三维金属零件。
2金属零件快速成型的主要方法目前，可以直接成型金属零件的快速成型方法主要有三种：第一种是选区激光烧结(SLS)制造金属，即用低熔点金属或有机粘接材料包覆在金属粉末表而，激光选照射时，激光作用下低熔点金属或粘接材料熔化，而金属粉末不熔化，形成的三实体为类似粉末冶金烧结的坯件，实体存在一定比例孔隙，不能达到100％密度，力学性能也较差，常常还需要经过高温重熔或渗金属填补孔隙等后处理才能使用。
激光熔化金属材料的精确控制
激光熔化金属材料的精确控制激光技术在现代工业中的应用越来越广泛，其中激光熔化金属材料是一项具有重要意义的技术。
通过激光束的高能量聚焦，金属材料可以被迅速加热至熔点以上，实现精确的控制。
本文将从激光熔化金属材料的原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。
激光熔化金属材料的原理是利用激光束的高能量将金属材料加热至熔点以上，使其瞬间熔化成液态。
激光束的聚焦能力使得熔化过程可以在非常小的区域内进行，从而实现对金属材料的精确控制。
通过调整激光束的功率、聚焦点位置以及扫描速度等参数，可以控制金属材料的熔化深度、形状和尺寸等特征。
这种精确控制的能力使得激光熔化金属材料成为一种重要的制造工艺。
激光熔化金属材料的应用十分广泛。
首先，它可以用于制造复杂形状的零件。
传统的金属加工方法难以制造复杂曲面或内部结构复杂的零件，而激光熔化金属材料可以通过逐层堆积的方式制造出这些复杂形状。
其次，激光熔化金属材料还可以用于修复和再制造。
通过激光熔化，可以将损坏的金属零件重新熔化并加以修复，或者将废旧金属材料熔化后重新制造成新的零件。
这种再制造的方式不仅可以减少资源的浪费，还能够降低制造成本。
此外，激光熔化金属材料还可以用于制造微型零件和特殊材料。
激光束的高能量聚焦能力使得可以在微小的区域内进行加工，从而制造出微型零件。
而对于一些特殊材料，如高温合金和难加工材料，传统的加工方法往往效果不佳，而激光熔化金属材料则可以实现精确的控制。
尽管激光熔化金属材料在许多领域都有广泛的应用，但仍然存在一些挑战和限制。
首先，激光熔化金属材料的加工速度相对较慢。
由于激光熔化是逐层堆积的方式，因此制造一个复杂形状的零件需要较长的时间。
其次，激光熔化金属材料的成本较高。
激光设备的价格较高，加上材料的浪费和后续的加工工艺，使得激光熔化金属材料的成本相对较高。
此外，激光熔化金属材料还存在一些质量控制的问题。
由于激光熔化是一种非常复杂的加工过程，对于材料的熔化深度、熔化温度等参数的控制要求较高，而这些参数的控制对于最终产品的质量至关重要。
金属材料快速凝固激光加工与成形
金属材料快速凝固激光加工与成形摘要：近年来，社会进步迅速，在金属材料加工工艺中，焊接技术是常应用的一种技术，主要是把两块不完整的金属进行加工以后，产生完整的工艺品。
但是由于焊接工艺具有多样化的特点，所以不同的焊接工艺，有不同的技术要点。
为了推动金属材料焊接质量提升，得到更高的材料实用效率，就应该高度的重视焊接环节产生的各种缺陷问题，运用科学的措施加以控制，防范材料焊接时产生严重的缺陷现象。
关键词：金属材料；快速凝固；激光加工；成形引言利用激光熔化金属材料表面，可以得到快速凝固后的表面材料，并且还能带有组织特征。
例如枝晶及组织细化、低偏析或无偏析、准晶、溶质元素高度过饱和固溶等，并且还能获得具有物理性能、化学性能或力学性能的表面材料。
此外，在利用激光将材料表面快速熔化的过程中，向熔池内添加合金元素，还能获得许多零件基材，并且这些零件基材的成分、组织及性能都完全不同，是特种表面冶金涂层材料，具有细小、均匀等特点。
快速凝固激光加工的过程十分迅速、灵活，且易于自动化、热影响区小，因此利用该技术将金属材料表面改性的应用基础与研究都得到了迅速发展。
并且，以快速凝固理论作为研究基础，在其发展之上演变而来的激光表面合化金技术与激光表面工程技术也成为了现代表面工程的新技术之一，这两种技术都能将特征先进涂层材料与优质零件进行设计合成。
近年来，随着快速原型制造技术的发展，快速凝固激光材料的加工基本原理不断发展，两者相结合之后使高性能金属零件激光添加技术也得到迅速发展。
高性能金属零件激光添加技术成为了激光技术、材料学科、材料加工工程等学科的重点研究对象。
该技术是将材料设计、材料合成与近净形复杂金属零件快速成形相结合的制造技术，具有先进性、知识化、数字化等特点。
1将钛合金快速凝固的激光熔覆技术在金属材料中，钛合金的优点十分多，例如密度低、耐蚀性高、生物兼容性好、比强度高等，而航天、航空、兵器、船舶等领域又十分需要这种材料，因此钛合金得到了广泛应用。
激光快速成型技术原理
激光快速成型技术原理1. 引言激光快速成型技术（Laser Rapid Prototyping，简称Laser RP）是一种通过激光熔化或固化材料来逐层构建三维实体的制造技术。
它可以直接从计算机辅助设计（CAD）模型中生成物理模型，无需任何模具或切削工具。
激光快速成型技术的出现，极大地改变了传统制造业的生产方式，为产品研发与制造提供了一种快速、高效、灵活的解决方案。
本文将详细解释激光快速成型技术的基本原理，包括激光熔化成型（Selective Laser Melting，简称SLM）和激光固化成型（Stereolithography，简称SLA）两种常见的激光快速成型技术原理。
2. 激光熔化成型（SLM）原理激光熔化成型是一种通过激光熔化金属粉末来逐层构建金属实体的技术。
其基本原理如下：2.1 扫描路径规划在激光熔化成型过程中，首先需要根据CAD模型生成切片数据，然后使用计算机算法进行扫描路径规划。
扫描路径规划决定了激光在每一层的照射顺序，以及每个点的激光功率和照射时间。
2.2 激光照射在激光熔化成型过程中，使用高能量密度的激光束照射金属粉末，使其迅速熔化。
激光束的功率和照射时间会根据扫描路径规划的要求进行调整，以确保金属粉末被完全熔化。
2.3 层间粘结在每一层金属粉末被熔化后，需要等待熔融池冷却并凝固，形成一层固态金属。
然后，在下一层金属粉末上重复上述过程，直到构建出完整的三维实体。
每一层之间通过熔融池的凝固来实现粘结，确保构建出的实体具有足够的强度。
2.4 支撑结构在激光熔化成型过程中，由于构建过程是逐层进行的，上层的熔化金属会渗入到下层的固态金属中。
为了避免上层结构的变形和下层结构的破坏，通常需要添加支撑结构。
支撑结构可以提供支撑力和热传导，以保持构建过程的稳定性和精度。
2.5 后处理完成激光熔化成型后，需要进行后处理。
后处理包括去除支撑结构、表面处理、热处理等。
去除支撑结构通常需要机械或化学方法，以保持构建物表面的平整度和光洁度。
选择性激光熔化快速成形技术与装备
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目前 ，金 属 快 速 成 型 技 术 主 要 应 用 在 航 空 航 天 （ 或 国防 军 Ｔ ） 、医 疗 、模 具 、汽 车 、教 育 和 科 研机构等领域 。如在航 空航 天上是 应用较 多 的 Ｔ ｊ —
要足 ：电子束速度快 ，大功率 ，适合大件加Ｔ ，但 表 面粗糙 需 要后 续 处理 ，细节 体 现 受 到限 制 ；而 激 光技术ｌ 』 Ｊ 【 】 精密 ，成型件 品质好 ，表面光洁 ，适 合细 特 ，内部 流道 结 构 等应 用 要求 。根据 全 球金属快 速成 型 技术 的装 机 量来 看 ，激 光 技术 占 据 了大多数份额 。 与传统塑 料技 术 的快 速 成 型在 新 品开 发 阶段
强 度 特 点 ， 从 而 在 绿 色 能 源 和 经 济 性 方 面 产 生 深 远 影 响 。 目前 Ｎ Ａ Ｓ Ａ、Ｂ ｏ ｅ ｉ ｎ ｇ 、Ｇ Ｅ Ａ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ等 快 速 成 型 部 门 不 断 测 试 和 认 证 快 速 成 型 Ｔ 艺 和 材 料
（ 主要是金属 ） ，以准备应用 到其产 品制造流 程上 。 同时很 多 同外知 名 的医疗 厂 商在测 试或应 用 金属 快速成型 平 台制 造部 件作 为植入 物 。英 国雷尼 绍
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度从 ２ ０微 米到 １ ０ ０ 微 米
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２ ０ ０ ２—２ ０ ０ ３年 时 问 段，
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技术 才开 始逐 步发 展 的 ， 并随之商业 化 的推广 币 『 ｌ 应 用 。 目前 全球 市 场上 主 要有激光 和 电子 束 两大类 金 属快 速 成 型技 术 ，都
Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ０ Ｉ 。属快速成型 技术
雷尼绍 （ 上 海 ） 贸 易 有 限 公 司
快 速 成 （ Ｒ ａ ｐ ｉ ￣ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｔ ｙ ｐ ｉ ｎ ｇ ） ， 义 称 增 材 制 造 （ Ａ ｃ ｈ ｌ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ）和 ３ Ｄ ‘ 印 （ ３ Ｄ Ｐ ｒ ｉ ｎ ｔ — ｉ ｎ ｇ ） 。其 主 要 ＿ ｒ 艺 流 程 是 直接 根 据 一 维 Ｃ Ａ Ｄ模 型 转化成标准 的 Ｓ Ｔ Ｌ数 据 格 式 ，分 层 后 层 层 叠 加 制 作 成 实 体 模 型 或 最 终 产 品 ，无 须 编 程 或 模 具 。 从快速成型 （ Ｒ Ｐ） 整 个 行 业来 说 ，商 业 化 始
应Ｈ ｊ 下对 外 观 、装 配 卡 ¨ 功 能 测 试 等 方 面 不 同 ，金 属成 型 更突 ｊ ｌ Ｉ 应 用丁 ４ ￣ － Ｉ Ｉ ｔ 量 或 定 制 化 制 造 这 个 功 能。 制 造 概 念 的 定 位 主 要 是 基 丁 现 有 的 激 光 或
ｔ ａ ｎ ｉ ｕ ｍ Ａ １ ６ ４ Ｖ （ 钛合金 ） ，该材 料 具 有轻 质 化 和高