激光增材制造技术及研究现状
增材制造技术现状与未来
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增材制造技术现状与未来随着科技的不断发展,增材制造技术已经成为当今制造业的热门领域。
本文将介绍增材制造技术的现状、存在的问题以及未来发展趋势,旨在让读者更好地了解这一技术的潜力和前景。
增材制造技术是一种通过计算机辅助设计(CAD)软件,将原材料逐层堆积成复杂形状的技术。
自20世纪80年代出现以来,增材制造技术得到了迅速发展,已经被广泛应用于航空、医疗、汽车、建筑等领域。
粉末烧结成型技术:通过激光或其他能量源将金属粉末烧结成指定形状。
液体喷射技术:将液态材料通过喷头逐层喷射,形成指定形状。
激光熔覆技术:通过激光扫描将金属粉末熔覆在基材上,形成指定形状。
生物打印技术:将生物细胞、组织等通过喷头逐层打印,形成复杂的三维结构。
尽管增材制造技术已经取得了长足的发展,但仍存在以下问题和挑战:制造成本较高:目前增材制造设备的购置和维护成本仍相对较高,影响了技术的普及和应用。
打印精度和稳定性有待提高:增材制造技术的打印精度和稳定性受多种因素影响,如原材料、设备性能、工艺参数等。
材料选择受限:目前可用于增材制造技术的原材料相对较少,仍需进一步拓展。
尽管存在问题和挑战,但增材制造技术的潜力和前景依然值得期待。
未来,随着技术的不断进步和创新,增材制造将朝着更高效、更环保、更广泛的方向发展。
技术创新与提升:未来增材制造技术将不断追求技术创新和提升,提高打印精度和稳定性,降低制造成本,实现更高效的生产。
同时,还将研究和发展新的增材制造材料,以满足不同领域的需求。
绿色制造与可持续发展:增材制造技术将越来越注重环保和可持续发展,通过节能减排、循环利用等措施,降低生产过程中的环境污染,实现绿色制造。
应用领域的扩展:随着技术的不断发展,增材制造技术的应用领域也将不断扩展。
未来,增材制造技术将在医疗、航空、汽车、建筑等领域实现更广泛的应用,为人类创造更多的价值。
智能制造与数字化转型:随着工业0时代的到来,增材制造技术将越来越注重智能化和数字化转型。
激光定向能量沉积增材制造技术及应用
![激光定向能量沉积增材制造技术及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e0e9137deffdc8d376eeaeaad1f34693dbef1045.png)
激光定向能量沉积增材制造技术及应用1.引言1.1 概述概述激光定向能量沉积增材制造技术是一种先进的三维打印技术,它通过激光束将金属粉末熔化并逐层积累,从而实现对复杂形状零件的快速制造。
该技术具有高效、精确、可塑性强等特点,在制造业领域引起了广泛的关注和应用。
本文将深入探讨激光定向能量沉积增材制造技术的原理和应用,并展望其在未来的发展前景。
随着科技的发展和制造业的进步,零件的制造需求日益增加,特别是那些具有复杂形状和特殊功能要求的零件。
传统的加工方法往往会遇到制造困难和高成本的问题,因此需要一种新的制造技术来满足这些需求。
激光定向能量沉积增材制造技术的出现正是为了解决这些问题。
激光定向能量沉积增材制造技术与传统的加工方法相比,具有许多独特的优势。
首先,它可以根据设计要求实现高度个性化的制造,对于小批量生产和定制化生产非常适用。
其次,该技术能够实现快速、高效的制造过程,大大节约了制造时间和成本。
此外,激光定向能量沉积增材制造技术还具有高精度、材料利用率高、具备较好的机械性能等特点,能够满足各类零件的制造要求。
该技术的原理是通过激光束在金属粉末上进行选区熔化,将熔化的金属逐层积累成为固态零件。
在这个过程中,激光束的能量被准确地控制和定向,以实现精确的制造。
同时,激光束的使用还可以避免了传统加工方式中可能产生的机械损伤和变形问题。
激光定向能量沉积增材制造技术在许多领域都得到了成功应用。
例如航空航天领域,该技术可以制造出轻量化、高强度的零件,提高了飞行器的性能和燃油利用率。
同时在医疗领域,激光定向能量沉积增材制造技术也可以制造出个性化的医疗器械和假肢等,为患者提供更好的治疗和生活质量。
展望未来,激光定向能量沉积增材制造技术将会在更多领域得到应用和发展。
随着材料科学和激光技术的不断进步,该技术的制造速度和精度将进一步提高,为制造业带来更多的机遇和挑战。
同时,随着3D打印技术逐渐普及和成熟,激光定向能量沉积增材制造技术也将成为未来制造业的重要发展方向和趋势。
激光制造技术的应用现状和展望
![激光制造技术的应用现状和展望](https://img.taocdn.com/s3/m/6cf61ef5970590c69ec3d5bbfd0a79563d1ed475.png)
激光制造技术的应用现状和展望激光制造技术是一种应用广泛且高效的工艺技术,它通过激光束的加工、切割、焊接、打标等方式,可以以高精度和高速度对各类材料进行加工。
激光制造技术已经在许多领域得到了广泛应用,如汽车制造、航空航天、电子产品制造等,取得了显著的成果,并且展望未来仍有巨大的发展潜力。
目前,激光制造技术在汽车制造领域的应用非常广泛。
例如,在汽车制造过程中,激光焊接技术可以用于焊接汽车车身和车桥,具有高质量和高效率的优势。
激光切割技术可以用于切割汽车车门和汽车车顶等零部件,其高精度和高速度可以大大提高生产效率。
此外,激光打标技术可以应用于汽车发动机和车身上,用来进行产品标识和追踪,提高产品质量和溯源能力。
在航空航天领域,激光制造技术也发挥着重要作用。
航空航天器结构通常要求轻、强、刚性好,而通过激光焊接、激光切割和激光打孔等技术可以制造出形状复杂、高质量的航空航天器部件。
激光金属沉积技术可以用于修复和加固航空发动机叶片等关键部件,在提高航空器安全性的同时也降低了维修成本。
在电子产品制造领域,激光制造技术也被广泛应用。
激光切割技术可以用于切割手机屏幕、平板电脑和电视屏幕等薄膜材料,具有高效率和高精度的特点。
激光焊接技术可以用于连接电子元器件,不仅提高了连接质量,还可以在不破坏其他元器件的情况下实现无接触连接。
此外,激光打标技术可以用于电子产品的标识和唯一编码,提高了产品的溯源能力和防伪能力。
展望未来,激光制造技术仍有很大的发展潜力。
随着激光技术的不断进步和降低成本,激光加工设备的普及将越来越广泛,应用也将进一步扩大。
例如,在医疗领域,激光制造技术可以用于制造医疗器械和人工器官,为医疗行业的发展提供更多的可能性。
在能源领域,激光制造技术可以用于制造太阳能电池板和核能设备等,为可再生能源和清洁能源的发展做出贡献。
总的来说,激光制造技术在各个领域的应用现状非常广泛,并且展望未来仍具有巨大的发展潜力。
随着技术的不断进步和创新,激光制造技术将为各个行业带来更多的机会和挑战,成为推动产业升级和经济发展的重要力量。
铝合金激光增材制造技术研究现状与展望
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究 中存在的 问题 , 提 出建立有效温度控制机制 来减 少气孔 、 脱落等现 象和研发激光增材制造新 型专用粉 末将 会成 为以后
研 究 的 重 点
关
键
词: 激 光 增 材 制造 ; 铝舍 金 ; 温度 控 制 ; 合 金粉 末
中图分类号 : F Gl 7 4 . 4 4 5
文 献 标 志码 : A
化 严重 以及熔池冷却 时温 差梯度过 大等问题 , 综合 国内外研 究现状指 出采用基体 预热 方法可 以有 效降低熔 池冷却过 程
中的温度梯度 , 多次 重 熔 可 以 降 低 气 孔 和 球 化 的 产 生 , 新型合金粉 末 A 1 一 C u / A I — Z n可 以 降低 铝 合 金 的 氧 化 问题 。针 对 研
ma n u f a c t t l l ’ i n g t e c h n o l o g y,i t wa s t b un d t h a t t h e ma ni x f l I ’ e l ma t i t l g me t h o d e f f e c t i v e l y r e d u c e d t h e t e mp e r a t u r e g r a d i e n t ,
Abs t r a c t: La s e r a d d i t i v e ma n u f a c t u r i n g t e e h n o l o g y pl a y s a l l i mp o r t a n t r o l e i n t h e mo de r n i nd u s t r i a l d e v e l o p me n t ,i n
激光敷材料增材制造技术的研究与优化
![激光敷材料增材制造技术的研究与优化](https://img.taocdn.com/s3/m/f6d910dc80c758f5f61fb7360b4c2e3f57272513.png)
激光敷材料增材制造技术的研究与优化激光增材制造技术是一种快速制造方法,可以在三维空间内通过分层堆叠加工材料,形成需要的产品,广泛应用于汽车、航空、医疗、电子等行业。
激光增材制造技术的研究和优化对提高产品质量和生产效率具有重要意义。
本文将着重探讨激光敷材料增材制造技术的研究和优化。
一、激光增材制造技术的原理和应用激光增材制造技术采用激光束将粉末或某些液态物质聚焦在一定位置,形成固态产品。
这种技术可以以高达数百度的温度进行处理,同时保持物料的精度和强度。
激光增材制造技术可以使用多种材料,包括金属、陶瓷、樹脂、生物材料等,可以制造定制化产品以及非常复杂的几何形状产品。
随着技术不断发展,激光增材制造技术的应用领域也越来越广泛,例如制造植入性骨矫形器、复杂结构的翼型部件、涡轮喷气发动机、空间卫星等。
二、激光敷材料增材制造技术的应用与优化敷材料增材制造(LPM)是激光增材制造的一种变体,其采用了敷材料技术,将粉末材料直接喷射到构件表面,并利用激光束将它们熔化、混合,从而形成所需形状的部件。
该技术具有较高的材料利用率和节能,常用于金属制件的制造。
在激光敷材料增材制造技术中,研究和优化是至关重要的环节。
1、材料性能的优化材料是激光敷材料增材制造技术的核心,材料的优劣将直接影响构件的质量。
因此在研究过程中,不仅需要选择金属金属粉末、粉末的形态、径向分布,还需要优化粉末在流动与堆积过程中会造成的影响。
通过实验设计和数值模拟研究,可以寻找到材料的最优工艺参数,从而使制造的件更加稳定、质量更加可靠,满足更多的应用需求。
2、过程参数的优化激光敷材料增材制造技术是一项高精度加工技术,需要高精度的控制系统来确保产品的质量。
因此,在研究过程中,需要对系统的过程参数进行进一步的优化,主要包括激光功率、扫描速度、焦距等参数。
过程参数的优化可以使其所加工的件的精度更高,具有更好的表面质量和更高的可靠性。
3、结构优化设计结构优化设计是激光敷材料增材制造技术的重要环节。
激光增材制造技术的研究现状及发展趋势
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激光增材制造技术的研究现状及发展趋势一、本文概述激光增材制造技术,也称为激光3D打印或激光粉末床熔化(LPBF),是一种先进的增材制造技术,它利用高能激光束熔化粉末材料,逐层堆积形成三维实体。
由于其在材料利用率、制造精度和复杂结构制造能力等方面的独特优势,激光增材制造技术正受到全球科研界和工业界的广泛关注。
本文旨在深入探讨激光增材制造技术的当前研究现状,包括其基本原理、主要应用领域、关键技术和挑战等,并展望其未来的发展趋势。
通过对国内外相关文献的综述和案例分析,本文期望为激光增材制造技术的发展提供有价值的参考和启示。
二、激光增材制造技术研究现状激光增材制造(LAM,Laser Additive Manufacturing)技术,作为增材制造(AM,Additive Manufacturing)领域的一种重要技术手段,近年来在全球范围内受到了广泛的关注和研究。
该技术利用高能激光束作为热源,将粉末或丝状材料逐层熔化并堆积,从而构建出具有特定形状和性能的三维实体。
材料体系日益丰富:随着材料科学的进步,可用于激光增材制造的材料已经从最初的金属粉末扩展到了陶瓷、高分子材料以及复合材料等多元化体系。
这为激光增材制造技术在不同行业的应用提供了更多的可能性。
设备工艺持续优化:激光增材制造设备的精度和稳定性直接关系到最终产品的质量和性能。
目前,研究者们正致力于优化激光束的控制系统、粉末输送装置以及环境控制系统等关键部件,以提高设备的整体性能。
过程监控与质量控制:随着制造过程复杂性的增加,对制造过程中的监控和质量控制提出了更高的要求。
目前,研究者们正尝试将人工智能、机器学习等先进技术引入激光增材制造过程中,以实现对制造过程的实时监控和智能调控。
应用领域不断拓展:激光增材制造技术以其独特的优势,在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步,其应用领域还将进一步扩大。
绿色环保与可持续发展:随着全球对环境保护意识的提高,激光增材制造技术作为一种近净成形技术,具有减少材料浪费、降低能源消耗等绿色环保特点。
增材制造技术的现状及发展趋势
![增材制造技术的现状及发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/d4ffc2c17d1cfad6195f312b3169a4517723e51e.png)
增材制造技术的现状及发展趋势
增材制造技术(Additive Manufacturing Technology)是一种通过一层层的添加材料来制造物品的技术,也被称为3D打印技术。
从其产生至今,增材制造技术一直在不断发展,在医疗、汽车、航空航天、工业设计等领域得到广泛应用。
当前,增材制造技术已经被应用于各种材料,如塑料、金属、陶瓷、玻璃等,同时在制造技术中的应用也变得越来越多样。
在医疗领域,3D打印技术被用来制造人体器官的模型,以帮助医生更好地进行手术规划和操作,同时也可以用来制造个性化的假肢。
在汽车制造中,3D打印技术可以用来制造零部件,以提高生产效率和降低成本。
在航空航天领域,增材制造技术可以制造轻量化的零部件,以提高飞行效率和降低燃油消耗。
随着技术的不断发展,增材制造技术也在不断地创新与升级。
目前,一些制造商已经开始使用金属3D打印技术,以制造具有高强度和高耐久性的零部件。
同时,一些3D打印技术也正在不断改进,以提高打印速度和打印精度。
例如,碳纤维3D打印技术可以制造比传统工艺更轻、更坚固的部件,而生物3D打印技术可以用来制造可移植的人工器官。
未来,增材制造技术将会继续快速发展。
一些专家预测,未来的3D 打印技术可以用来制造建筑物,以及更大型、更复杂的机器和设备。
同时,随着3D打印技术的成本不断降低,它也将越来越普及,成为各行业的主流生产工艺之一。
总的来说,增材制造技术的现状是多样化和不断创新的。
它已经在各行各业得到了广泛应用,并且随着技术的不断发展,它的应用领域也会不断扩大。
未来,增材制造技术将会成为一个重要的生产工艺,为各行各业带来更多的机会和发展空间。
中国增材制造装备制造经营现状及增材制造产业发展趋势分析
![中国增材制造装备制造经营现状及增材制造产业发展趋势分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a48c782db6360b4c2e3f5727a5e9856a561226fd.png)
中国增材制造装备制造经营现状及增材制造产业发展趋势分析一、增材制造的分类及产业链增材制造(又称3D打印)是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,是制造业有代表性的颠覆性技术。
3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件将其离散分解成若干层平面切片,由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行逐层堆积黏结,叠加成型,制造出实体产品。
目前3D打印主要分为桌面级和工业级两种。
桌面级是3D打印技术的初级阶段和入门阶段,能够很直观地阐述3D打印技术的工艺原理。
由于桌面级3D打印机价格相对便宜、携带方便、易于操作等,因而其应用场景主要集中于家庭、办公等场景。
3D打印行业产业链从上中下游来看,上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。
中游为3D打印设备及技术,下游则为制造、医疗、建筑、军事等应用领域。
二、行业发展现状增材制造,俗称3D打印,已经成为了制造业最具代表性和最受关注的颠覆性技术之一。
目前,在各国政府和市场的共同推动下,增材制造热点应用争相出现、前沿技术研发速度不断加快。
2017年6月30日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准《国民经济行业分类》国家标准,编号GB/T4754-2017,替代原《国民经济行业分类(GB/T4574-2011)》,新标准将于2017年10月1日正式实施。
这是增材制造装备制造首次作为独立的行业列入《国民经济行业分类》之中。
在新的国家标准中,增材制造装备制造是指以增材制造技术进行加工的设备制造和零部件制造。
国家出台了一系列政策对增材制造(3D打印)行业进行大力扶持,针对产业发展政策不断出炉,为行业持续发展提供了良好的政策环境。
增材制造是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的深度结合,正深刻影响着传统工艺流程、生产线、工厂模式和产业链组合,是先进制造业的重要组成部分,已成为世界各国积极布局的未来产业发展新增长点。
(完整版)智能制造-增材制造技术
![(完整版)智能制造-增材制造技术](https://img.taocdn.com/s3/m/4e31daa8856a561252d36f52.png)
方法制造实体零件的技术,相对于传统的减材制造(切削加工) 技术,它是一种材料累积的制造方法。融合了计算机辅助设计、 材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础,通过软件与数控 系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,按照挤 压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物 品的制造技术。
一、起源及原理
原理:其工艺流程一般可分为三维建模、数据分割、打印、后
处理四步。三维建模是3D打印的基础,即在打印之前需在三维软件 中对所制作产品进行建模,因此3D打印需计算机辅助设计(CAD)技术 的参与; 在三维建模完成后,打印机将三维数据分割为二维数据; 通过打印设备逐层进行打印; 打印好的三维产品要经过后处理才能 出厂或使用,后处理工艺一般包括剥离、固化、修整、上色等。
四、国外发展现状
1、德国EOS公司 该公司开发的选区激光烧结(SLS)增材制造装备可成形传
统工艺(注塑、挤塑)难加工的耐高温塑料。利用基于粉材的 激光烧结工艺可成形复杂高精度零部件,力学性能较尼龙 等塑料高出1倍(拉伸强度达95MPa,杨氏模量达4400MPa)
SLS增材制造出的复杂结构件
四、国外发展现状
智能制造
-增材制造技术
目录
1
起源及原理
2
主要方法及优势
3
国内发展现状
4
国外发展现状
5
应用与展望
一、起源及原理
起源:增材制造(Additive Manufacturing,AM)俗称3D打
印(3D printing),该技术诞生于上世纪80年代的美国,又称 “添加制造”技术,是一种快速成型技术,迄今已有30多年的发 展历史。
增材制造技术的研究及应用现状
![增材制造技术的研究及应用现状](https://img.taocdn.com/s3/m/18f46ac09f3143323968011ca300a6c30c22f1ed.png)
增材制造技术的研究及应用现状随着科技的不断发展,各种新兴技术也应运而生。
其中,增材制造技术是近年来备受关注的一种颠覆性技术。
所谓增材制造技术,顾名思义就是利用3D打印机等设备,将材料逐层堆积成所需的形状,最终构造出具有立体效果的制品。
增材制造技术的发展历程增材制造技术源于20世纪80年代,当时日本工程师采用了聚合物和金属粉末等材料进行熔融沉积,进而制造出了诸如激光镭射成形等打印机。
后来,该技术扩展到了其他地区,形成了一些与原技术相似但不同的发展路径。
随着科研人员的不断努力,增材制造技术不断得到改进。
1993年,建立了第一家3D打印机公司——3D Systems。
2004年,3D 打印机元件价格下降,市场价格也下降,这使得增材制造技术逐渐走向消费者市场。
发展至今,增材制造技术已经逐渐成熟,且得到了广泛应用。
尤其是在制造、航空航天和医疗等领域,增材制造技术已经被广泛采用。
增材制造技术的应用现状增材制造技术可以制造出多种产品,最常见的是各种零部件和原型,例如汽车、飞机、太空飞船甚至人体器官等。
此外,利用增材制造技术还可以制造轻量化、高强度、高性能的金属零件,以及独特的建筑构件。
在工业制造领域,增材制造技术主要应用于复杂零件的制造。
由于传统制造方法在生产复杂工件时会遇到制造难度大、周期长、成本高等问题,而增材制造技术可以解决这些问题。
例如,增材制造技术可以将零件拆分成多个小部件,以便更好地完成整合,这是传统制造方法所不能达到的。
在航空航天领域,利用增材制造技术可以生产出复杂的零件和构件,例如将许多小零件拼接在一起,制造出大型模型。
另外,增材制造技术可以生产轻量化的结构件,这可以提高飞机等航空器的速度和性能。
在医疗领域,增材制造技术可以用于透析器、人工关节以及人造心脏等医疗器械的制造。
利用增材制造技术制造出的人造器官可以与受试者的匹配度更高,从而提高治疗效果。
此外,增材制造技术还可以制造出高精度、高复杂性的牙科治疗器械和口腔种植手术用具。
激光增材制造技术在航空制造领域的研究与应用进展
![激光增材制造技术在航空制造领域的研究与应用进展](https://img.taocdn.com/s3/m/b0877e560a1c59eef8c75fbfc77da26925c596b1.png)
(1)固化的参数 在成形过程中固定不变,如 层厚,影响其波动的要素主要是设备控制和相关传 感器的精度,因此增材制造设备应定期校准且满足 要求。
(2)关键参数 直接影响成形组织和性能且具 备波动性的参数,SLM的关键参数有激光功率、 扫描速度和扫描间距。目前,很多单位对这些参数 的优化开展了大量的研究,这些参数的变化主要是 通过影响能量输入而影响组织、缺陷,从而影响性 能。图5a显示的是当输入的激光能量密度低时,组 织内部会形成未熔合缺陷,缺陷尺寸可达100μm; 而当激光功率过高时,导致能量密度大,则在组织 内部促使了深孔的形成。
热加工
9 2021年 第3期
激光加工专题
Laser Forming Topic
因此,开展SLM原材料粉末的重复使用研究来降 低成本十分必要。未来若实现增材制造金属材料在 航空领域的批量应用,粉末的重复利用一定不可忽 视。图3、图4为粉末经过不同的重复使用次数后, 粉末的粒径分布和形貌。从中可以看出,随着粉末 重复利用次数的增加,粉末的粒径增加,粉末中 “卫星粉”数量和小尺寸粉末占比明显降低,在重
基金项目:国家重点研发计划资助(2018YFB1106304)。 通信作者:孙小峰,高级工程师,从事激光加工、增材制造等航空零部件制造先进技术研究。
增材制造“3D打印”发展现状及未来发展规划
![增材制造“3D打印”发展现状及未来发展规划](https://img.taocdn.com/s3/m/614718e44128915f804d2b160b4e767f5acf80f5.png)
增材制造“3D打印”发展现状及未来发展规划增材制造“3D打印”发展现状及未来发展规划一、增材制造发展历程增材制造又称“3D打印”,是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。
与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同,3D 打印将三维实体变为若干个二维平面,通过对材料处理并逐层叠加进行生产,大大降低了制造的复杂度。
这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力,直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件,使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。
增材制造技术于20 世纪 80 年代末,实现了根本性发展。
1986年,第一家3D公司成立,20世纪90年代,GE、波音增材起步,21世纪,空客增材起步。
2009年—2012年,中国商飞增材起步。
21 世纪开始,随着工艺、材料和装备的日益成熟,增材制造技术的应用范围由模型和原型制造进入产品快速制造阶段,在航空航天等高端制造领域得到规模应用。
二、增材制造技术优势增材制造技术与传统的减材制造不一样,通过计算机辅助三维设计后一层一层叠加制造。
能满足其重量轻、强度高、几何复杂的要求。
其逐层制造的优势使极其复杂的互锁零件无需组装便可投入使用;其产品研发周期短且利于减小库存;其易变和广阔的创新设计空间使个性化需求设计门槛变低。
缩短制造周期:制造速度快,成形后的零件仅需少量后续机加工,可以显著缩短零部件的生产周期,满足快速响应要求。
复杂结构得以实现:能轻松实现复杂结构件的制造,同时还能实现单一零件中材料成分的实时连续变化,使零部件的不同部位具有不同的成分和性能,是制造异质材料的最佳工艺,大幅提升了设计和创新能力。
满足轻量化需求,减少应力集中,增加使用寿命:优化复杂零部件的结构,在保证性能的前提下,将复杂结构经变换重新设计成简单结构,从而起到减轻重量的效果。
增材制造分类及研究进展
![增材制造分类及研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/08cf5d3778563c1ec5da50e2524de518964bd3e3.png)
增材制造分类及研究进展增材制造(Additive Manufacturing,AM)是一种通过逐层添加材料来制造三维物体的先进制造技术。
本文将概述增材制造技术的分类及其研究进展,以期为相关领域的研究和实践提供参考和启示。
基于材料的分类根据所使用的材料类型,增材制造技术可分为金属增材制造和非金属增材制造。
金属增材制造主要包括激光熔化、电子束熔化、粉末烧结等工艺,适用于制造高强度、高精度的金属零件。
非金属增材制造则涵盖了塑料、陶瓷、砂石等多种材料,常用于原型制作、医疗器械等领域。
基于工艺的分类根据制造过程中使用的工艺原理,增材制造技术可分为熔融沉积、光固化、粉末烧结等。
熔融沉积工艺利用高温将材料熔化并逐层打印,光固化工艺则利用光敏树脂在紫外线的照射下迅速固化,粉末烧结则通过烧结剂将金属粉末烧结成致密的结构。
基于应用领域的分类根据应用领域,增材制造技术可分为航空航天、医疗、建筑、汽车等。
在航空航天领域,增材制造技术用于制造轻量化、高精度的零件,如发动机叶片、机身结构件等;在医疗领域,增材制造技术常用于定制化假肢、外科手术导板等医疗器械的制作;在建筑领域,增材制造技术可用于建筑模型、构件的快速制造;在汽车领域,增材制造技术则用于生产高效、节能的发动机零件。
研究热点近年来,增材制造技术的研究热点主要集中在工艺优化、新材料研发、后处理技术等方面。
工艺优化方面,研究旨在提高打印精度、效率及稳定性;新材料研发方面,研究于开发高性能、低成本、环保的新型材料;后处理技术方面,研究重点在于提高制件力学性能、降低孔隙率、优化表面质量等。
研究现状目前,增材制造技术已经在全球范围内得到了广泛的应用。
在学术界,大量的研究工作正在进行,以进一步优化增材制造技术的各项参数,提高制件的质量和效率。
在产业界,众多企业也在积极推广和应用增材制造技术,以满足不断变化的市场需求。
研究展望未来,增材制造技术的研究将更加注重跨学科的交流与合作,推动技术的创新和发展。
增材制造技术国内外应用与发展趋势
![增材制造技术国内外应用与发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/420b962d842458fb770bf78a6529647d26283413.png)
增材制造技术国内外应用与发展趋势增材制造技术,听起来好像很高大上,其实它就是一种用3D打印机、激光切割机等设备,通过逐层堆叠材料来制造物品的方法。
这种技术在国内外都有广泛的应用,而且还在不断地发展和创新。
让我们来看看增材制造技术在国内的应用。
现在,很多企业都开始使用增材制造技术来生产产品。
比如,汽车制造商可以用增材制造技术来制造车身部件,这样可以大大降低成本,提高效率。
另外,还有一些家具厂商也开始使用增材制造技术来制造家具,这样可以更好地满足消费者的需求。
增材制造技术在国内的应用非常广泛,而且还有很大的发展空间。
我们再来看看增材制造技术在国外的应用。
其实,增材制造技术在国外已经有很多年的历史了。
比如,美国的波音公司就曾经使用增材制造技术来制造飞机零件。
欧洲的一些国家也开始大力推广增材制造技术,并且在医疗领域也得到了广泛应用。
增材制造技术在国外的应用也非常成功。
增材制造技术的发展趋势又是什么呢?根据专家的预测,未来几年内,增材制造技术将会得到更广泛的应用。
特别是在医疗领域方面,增材制造技术将会发挥更大的作用。
比如,现在已经有一些医院开始使用增材制造技术来制造人工关节和牙齿等医疗器械。
这些医疗器械不仅具有更好的精度和生物相容性,而且还可以大大缩短制作时间。
除此之外,在航空航天领域方面也将会有很大的发展空间。
目前,一些航空公司已经开始使用增材制造技术来制造飞机零部件。
这些零部件不仅可以减轻飞机重量,而且还可以提高飞机的性能和安全性。
因此,在未来几年内,增材制造技术在航空航天领域中的应用将会越来越广泛。
最后再来说说我们个人对增材制造技术的看法吧。
我觉得增材制造技术是一项非常有前途的技术。
它不仅可以帮助我们降低成本、提高效率,而且还可以创造出更加个性化的产品。
当然啦,这项技术还需要不断地发展和完善才能更好地服务于人类社会。
我国激光增材制造研究可视化分析
![我国激光增材制造研究可视化分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a61c31257ed5360cba1aa8114431b90d6d858943.png)
208我国激光增材制造研究可视化分析丰洪微1,陈 静2(1.内蒙古机电职业技术学院,内蒙古 呼和浩特 010070;2.国家工程机械质量监督检验中心,北京 102100)摘 要:为全面展示我国激光增材制造热点和发展态势,采集近十年CNKI数据库国内北大核心期刊发表激光增材制造技术论文511篇,借助CiteSpace可视化分析软件进行计量学和知识图谱分析,归纳梳理我国激光增材制造领域研究前沿及演进路径,以期为相关研究者提供有益借鉴。
关键词:激光;增材制造;可视化分析中图分类号:TP391.73 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)18-0208-3Visualization Analysis of Laser Additive Manufacturing Research in ChinaFENG Hong-wei 1, CHEN Jing 2(1.Inner Mongolia Technical College Of Mechanics & Electrics,Hohhot 010070,China;2.National Engineering Machinery Quality Supervision and Inspection Center,Beijing 102100,China)Abstract: In order to comprehensively showcase the hot topics and development trends of laser additive manufacturing in China, 511 papers on laser additive manufacturing technology published in core journals of Peking University in China in the past decade were collected from the CNKI database. Metrology and knowledge graph analysis were conducted using CiteSpace visualization analysis software, summarizing and summarizing the research frontiers and evolution paths of laser additive manufacturing in China, in order to provide useful references for relevant researchers.Keywords: laser; Additive manufacturing; Visual analysis收稿日期:2023-07基金项目:内蒙古自治区高校基本科研项目《选择性激光熔化制备技术及热处理工艺对Ti-6Al-4V合金组织性能的影响研究》;内蒙古机电职业技术学院科研项目《金属零部件逆向工程及激光增材制造工艺优化研究》(NJDZR2306)。
激光增材制造技术的研究现状及发展趋势_杨强
![激光增材制造技术的研究现状及发展趋势_杨强](https://img.taocdn.com/s3/m/d1a9792e10661ed9ad51f3a5.png)
着制造业发展的新趋势,被誉为有望 接成形(Laser Metal Direct Forming,
成为“第三次工业革命”的代表性技 LMDF)技术。本文在阐述了这两种
术 。 [6-8]
典型的激光增材制造技术原理与特
26 航空制造技术·2016 年第 12 期
封面文章
COVER STORY
点的基础上,着重归纳了这两种技术 Texas at Austin)的 Deckard 教授 [11]
杨 强 西安交通大学机械制造系统工程
国家重点实验室博士研究生,研究方 向为先进制造技术与3D打印。
增 材 制 造(Additive Manufacturing,AM)技术是基于分层制造原 理,采用材料逐层累加的方法,直接
* 基金项目:国家重大专项“燃气轮机定向凝 固叶片氧化铝型壳型芯制备技术及关键设备” (2012ZX04007-021)。
司明确地将激光增材制造技术认定
为推动未来航空发动机发展的关键
技术。同时 SLM 技术在医学领域也
有重要的应用,西班牙的 Salamanca
大学利用澳大利亚科学协会研制的 Arcam 型 SLM 设备成功制造出了钛
(c)西班牙 Salamanca 大学的钛合金 胸骨与肋骨
合金胸骨与肋骨,如图 2(c)所示,
近年来 SLM 技术发展受到了许 多国家的大力扶持,2012 年美国国 防部成立了国家选区熔化成形创新 联盟(NAMII),国防部、能源部、商务 部、国家科学基金会(NSF)以及国防 航空航天局(NASA)共同承诺向激 光选区熔化成形试点联盟投资 4500 万美元,创新联盟共包括 40 家企业、 9 个研究型大学、5 个社区学院以及 11 个非营利机构 [18]。众所周知的美 国 Boeing 公司、Lockheed Martin 公 司、GE 航空发动机公司、Sandia 国
增材制造技术的现状与未来
![增材制造技术的现状与未来](https://img.taocdn.com/s3/m/cb8b0f44974bcf84b9d528ea81c758f5f71f2972.png)
增材制造技术的现状与未来在当今科技飞速发展的时代,增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)正逐渐成为制造业领域的一颗璀璨新星。
增材制造技术,通常也被称为 3D 打印技术,是一种通过逐层添加材料来构建物体的制造方法,与传统的减材制造方法形成了鲜明的对比。
目前,增材制造技术在多个领域都取得了显著的成果。
在医疗领域,3D 打印技术被用于制造个性化的医疗器械和假体。
例如,通过对患者的身体部位进行扫描和建模,可以打印出与患者身体完美匹配的假肢、牙齿矫正器等,大大提高了治疗效果和患者的舒适度。
在航空航天领域,3D 打印技术能够制造出复杂的轻量化零部件,如飞机发动机的涡轮叶片和火箭的燃料喷射器,这些零部件具有更高的性能和更轻的重量,有助于提高飞行器的燃油效率和飞行性能。
在汽车制造行业,增材制造技术也发挥着重要作用。
它可以用于快速原型制作,帮助设计师在短时间内将创意转化为实物模型,从而加快产品的研发进程。
此外,3D 打印还能够生产一些传统制造方法难以实现的复杂结构零件,如汽车的内饰件和发动机部件,提高了汽车的性能和个性化程度。
然而,尽管增材制造技术取得了诸多进展,但仍然面临一些挑战和限制。
首先,材料的选择相对有限。
目前,常用的 3D 打印材料包括塑料、金属、陶瓷等,但在一些特殊应用场景中,所需的高性能材料仍有待开发。
其次,打印速度和精度之间存在一定的矛盾。
为了提高打印精度,往往需要降低打印速度,这在大规模生产中可能会导致效率低下。
再者,设备成本较高也是制约其广泛应用的一个因素。
尤其是工业级的 3D 打印设备,价格昂贵,对于一些中小企业来说是一笔不小的投资。
那么,展望未来,增材制造技术又将走向何方呢?随着技术的不断进步,我们可以期待在材料科学领域取得突破,开发出更多种类、性能更优异的 3D 打印材料。
这将使增材制造技术能够应用于更多的行业和领域,满足不同的需求。
在打印速度和精度方面,未来的研究将致力于实现两者的平衡和优化。
浅谈国内增材制造技术发展现状
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浅谈国内增材制造技术发展现状增材制造技术又称“快速成型技术”或“3D打印技术”,其中“快速成型”和“增材制造”的提法主要用于学术专业领域,而“3D打印”提法则更加浅显易懂。
增材制造技术是通过CAD设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术,相较对于传统的材料去除(切削加工)技术,是一种“自上而下”材料累加的制造方法。
随着技术的不断成熟,3D打印技术越来越多地在制造、医疗、文创、航空航天等产业中得到应用。
随着《国家增材制造产业发展推进计划(2015~2016年)》和《中国制造2025》相继出台,增材制造技术正越来越受到关注。
本文将对国内增材制造技术发展现状进行概括综述,分析增材制造行业目前面临的问题,并探讨增材制造研究趋势。
1 国内发展现状增材制造技术,在美国于19世纪末出现,并在20世纪80年代得到实现与发展。
自20世纪90年代传入我国,受到国内高校与科研机构的重视。
增材制造技术在我国发展已有30年,但是近年来才为人们广泛熟知。
无论是增材制造设备,还是新型材料的研发以及与传统制造相结合的衍生技术,国内均有研究并且取得突破。
现今,增材制造在“中国制造2025”推动下,正迎来前所未有的机遇期,众多高校、科研机构、企业甚至各地方政府都积极参与其中。
1.1 高校和科研机构方面在增材制造技术的研究中,我国国内高校和科研机构起步也比较早。
早在20世纪90年代初,清华大学、西安交通大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校就开始了对增材制造的研究。
各高校均有其不同的技术优势,其中华中科技大学的优势在于选择性激光烧结技术(SLS),清华大学侧重熔融沉积成型技术(FDM),北京航空大学和西北工业大学主要集中在金属领域,西安交通大学则主要集中在立体光固化成型技術(SLA)。
形成了以清华大学颜永年团队、北京航空航天大学王华明团队、华中科技大学史玉升团队、西安交通大学卢秉恒团队、西北工业大学黄卫东团队、华南理工大学杨永强团队为代表的科研团体,代表着中国增材制造技术研究的最高水平。
电子工程增材制造研究现状及进展
![电子工程增材制造研究现状及进展](https://img.taocdn.com/s3/m/39c1c914f342336c1eb91a37f111f18582d00c01.png)
电子工程增材制造研究现状及进展摘要:如今,随着5G技术、可穿戴电子、物联网、智慧城市和工业网络化等领域的快速进步,市场对智能化、轻薄化、小型化、高频和高精度电子产品的需求日益增长。
因此,对电子元器件进行加工及生产具有重要意义。
伴随着工业4.0的崛起和增材制造行业的飞速增长,电子工程增材制造因其与低碳经济发展战略相契合的多重优点,在学术界和工业界都受到了高度的关注,这也推动了相关产业链的持续发展。
关键词:电子工程;增材制造;综述引言增材制造,又常被人们称作3D打印,它是一种结合了计算机科技、材料工程、激光科技以及数控技术的创新型工业制造方法。
它具有快速成型、高精度成形及可设计性定制的特点。
伴随着科技的持续进步,增材制造技术已在多个行业得到广泛应用,包括航空航天、汽车电子和机械制造等领域,并且已经取得了显著的成就。
1增材制造智能材料的研究现状1.1光敏效应受到太阳花的向光性影响,我们结合了商用熔融沉积成型(FDM)打印机和智能材料炭黑聚氨酯(PUCB)来制作光敏形状记忆太阳花。
太阳花的花瓣采用了黑色的光敏形状记忆材料PUCB进行打印,而其雄蕊、花梗和花颈则是通过聚乳酸(PLA)进行打印制作的。
在受到光线照射的情况下,太阳花的花瓣中的炭黑会吸收由光线产生的热量,从而导致温度上升至Tg(30°C)或更高,这使得太阳花的花瓣从坚硬变为有弹性和柔软,进而实现花瓣的展开。
当太阳能的温度降至Tg以下时,花瓣会重新回到其最初的闭合模式。
1.24D打印形状记忆合金的组织性能调控4D打印的形状记忆合金在其形状发生变化时,其结构和性能也会随之改变,因此在研究中,我们需要持续地观察这些变化,并深入了解它们之间的内在联系。
在选区激光熔化过程中,氧原子的存在会产生一定体积分数的脆性氧化物Ti2NiOx(例如Ti4Ni2O等)。
因此,如何在制粉工艺和成形过程中减少氧的引入,以控制合金的组织结构,是非常必要的;同时,碳元素对材料的微观结构具有重要作用,但目前尚没有相关报道可以直接测量其含量。
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在上个世纪,增材制造( Ad di ti ve M a nu fa ct ur in g,A M) 的概念得到了显著的发展。
依据美国试验材料学会(A me ric a nS o ci et y f or Te sti n g a nd Ma te ri als,A ST M) 的定义: 增材制造技术不同于传统的减法加工过程,是基于材料的增量制造,利用3D数据模型,将材料一层一层连接起来制造物体的过程。
由于增材制造技术具有设计和制造一体化、加工精度高、制造周期短,产品物理化学性能优异等特点,美国《时代周刊》将增材制造列为“美国十大增长最快的工业”,英国《经济学人》杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。
金属材料增材制造技术作为整个增材制造体系中最具前沿和难度的技术,是先进制造技术的重要发展方向。
对于金属材料增材制造技术,按照热源类型的不同主要可分为激光增材制造、电子束增材制造、电弧增材制造等。
其中激光增材制造(L ase rA d di ti ve M an uf act u ri ng,LA M) 技术是一种兼顾精确成形和高性能成形需求的一体化制造技术,也是目前金属增材制造最可靠和可行的方法。
国内外增材制造的研究也主要集中在激光增材制造技术,本文在总结增材制造的发展历史基础上,重点介绍了激光增材制造的原理、激光选区熔化成形技术和直接沉积技术的发展现状,为激光增材制造在国内各个领域的应用提供支持。
一、增材制造的发展历史1983 年,美国科学家查尔斯·胡尔(Ch ar le s Hu ll) 发明光固化成形技术( st ere o l it ho gr ah y App e ar an ce,SL A) 并制造出全球首个增材制造部件。
1986 年,查尔斯·胡尔获得了全球第一项增材制造专利,同年成立3D S ys t em s公司。
1987 年,3DS y st em s 发布第一台商业化增材制造设备-快速成型机立体光刻机SL A-1,全球进入增材制造时代。
1986年,美国的M i ch ae l F e yg in,首次提出了分层实体制造( L a mi na te d Ob je ctM a nu fa ct ur in g,LO M) 技术。
1988年,美国S tr at asy s 公司首次提出熔融沉积成型技术( F us ed D epo s it io n M od el in g,F DM) 。
1989 年,美国德克萨斯大学奥斯汀分校的De ck ar d 提出激光选区烧结( Se le ct i ve L as er S in te r i ng,SL S) 。
1995年,德国Fr au-ho fe r 应用研究促进协会IL T 激光技术研究所的D r.W il-he lm M ein e rs 等在金属粉末选择性烧结基础上提出激光选区熔化成形技术( S el ec ti ve L as e r M el ti ng,S LM) 。
1998 年,美国Sa nd ia 国立实验室将选择性激光烧结工艺SL S 和激光溶覆工艺( La ser Cl ad di ng) 相结合提出激光工程化净成型(L a s e rE n g i n e e r e d N e t S h a p i n g,L E N S)。
1990年至现在,增材制造技术实现了金属材料的成型,进入了直接增材制造阶段,相距出现了电子束选区熔化(E BSM)、电子束自由成形制造技术( El ec tr on B eam Fr ee- fo rm Fa br i ca ti on,EB F)、等离子增材制造技术(I on Fu s io n Fo r ma ti on,IF F) 电弧增材制造( Wi r e A r c A dd it iv e Ma nuf a ct ur e,WA AM)等一系列制造工艺。
2013年,美国麻省理工大学研发了四维打印技术( Fo ur D i- m ens i on alP r in ti ng,4DP) ,利用记忆合金,在3D打印的基础上增加了第四维度-时间。
综上所述,增材制造技术可以分为“快速原型制造技术”和“金属构件直接制造技术”两大类。
“快速原型制造技术”( r ap id p r ot ot yp e ma nu fac t ur in g,R P&R PM)主要方法有“3D 打印(3DP) ”、“立体印刷( S LA) ”、“叠层实体造型( LO M) ”、“熔融沉积造型( F D M) ”、“选择性激光烧结( SL S) ”等五大类.点击下载18款必备软件。
主要制造尺寸较小,由树脂、石蜡、纸张等材料组成的原型样件及由陶瓷、金属粉末组成的“非致密”原型样件或模型制造。
金属构件直接制造技术则采用激光束、电子束、等离子束或电弧等对粉末或丝材进行逐层熔化/凝固堆积,直接制造出致密的金属零件。
国内关桥院士提出“广义增材制造”的概念,具体如图1所示。
广义增材制造的热源,除激光束和电子束外,还有化学能、电能( 电弧等)、电化学能、光能、机械能等。
图中的中心圆是通常所谓的“增材制造”( 3D 打印),以激光、电子束等为热源与CA D/CA M 结合,分层熔敷成形的增材制造,包含了非金属、金属构件和生物模型的增材制造等;图中的外椭圆展现的是“广义增材制造”的技术分类,不局限于分层熔敷成形,还包括冷喷涂成形、热喷涂成形、物理气相成形、化学气相成形、电化学成形、堆焊成形、块体组焊成形等。
二、激光增材制造技术原理依据美国试验材料学会AS TM 的定义,根据材料在沉积时的不同状态,激光增材制造技术分为定向能量沉积( Di re ct E ne rg y D e po si t,D ED) 和粉末熔覆( P ow de r B e d F us io n,P BF) 两类。
激光粉末熔覆技术PB F,又可以称为激光选区熔化成形技术(S el ec ti ve L as er M e lt in g,S LM),其首先利用CA D软件设计出零件的三维模型,然后根据打印工艺对模型进行切片分层后,将各截面的二维轮廓数据导入打印设备中,并设定具体的扫描路线。
激光打印时根据设定的扫描路线逐层熔化通过送粉装置均匀铺敷在工作平面基板的金属粉末,具体的原理如图 2 所示。
激光选区熔化技术(S LM)可以直接制造出终端金属产品,实现了材料、结构和功能的一体化设计和制造;可以加工出传统制造方法无法加工的复杂金属零件,如轻质点阵夹芯结构、空间曲面多孔结构、复杂型腔流道结构等,解决了复杂金属构件难加工、周期长、成本高等技术难题;金属零件具有很高的尺寸精度以及很好的表面粗糙度,无需二次加工.点击下载18款必备软件。
但是SL M技术打印构件的力学性能仅能达到或者优于铸、锻件水平; 成形件的复杂性基本不受限制但是成形尺寸较小; 另外适用于S L M 成形的材料种类还较少,目前报道的主要有铁基合金、镍基合金、铝合金和钛合金等。
激光定向能量沉积技术(D ED),又可以称为激光直接沉积成形技术( Di re ct La se r D ep os it io n,DL D),是在快速原型技术和激光熔覆技术的基础上发展起来的一种先进制造技术。
该技术是基于离散/堆积原理,通过对零件的三维CA D 模型进行分层处理,获得各层截面的二维轮廓信息并生成加工路径,在惰性气体保护环境中,以高能量密度的激光作为热源,按照预定的加工路径,将同步送进的粉末或丝材逐层熔化堆积,从而实现金属零件的直接制造与修复,其原理如图3所示。
20 世纪90 年代激光直接沉积技术被国际上多个研究机构相对独立地发展起来,并且被赋予了不同的名称,如激光熔敷(L as er C la dd in g) 、激光直接铸造( La-se r D ir ec t Cas t in g) 、直接金属沉积( Di r ec t M et al De po-s it io n,D MD) 、激光固化( L as er C on so li d at io n,L C)、激光金属成形( L ase r Me ta l F o rm in g,L MF) 、激光工程化净成形( La se r E ng in eer e d Ne t S h ap in g,L EN S) 、受控光制造( D ire c te d L ig ht F ab ric a ti on,D L F) 、激光成形( La se r Fo rm in g,LF)、基于激光的自由实体制造(L as er Ba bs e d F re e-fo rm F ab r ic at io n,L BF FF)、激光立体成型( L as er S o li d F or mi ng,LS F) 以及激光直接制造技术(Di re ct ed L as er F ab ri ca ti on,DLF) 等,这些技术名称虽然不同,但基本的技术原理却是完全相同的。
激光直接沉积成形技术( DL D) 的生产效率高于SL M,并且成形尺寸基本不受限制(仅取决于设备的运动幅度),可实现同一构件上多材料的任意复合和梯度结构制造,并可用于损伤构件的高性能修复。
但是,D L D技术表面质量不如SL M,制造后需要二次加工。
目前,激光直接沉积技术所应用的材料已涵盖钛合金、镍基高温合金、铁基合金、铝合金、难熔合金、非晶合金以及梯度材料等,其中钛合金的应用最为成熟。
三、激光增材制造技术的发展现状3.1 激光选区熔化成形技术在金属粉末选择性烧结技术的基础上,为了解决SL S 过程中粉末连接强度不高的问题,提高材料致密度,德国Fr au ho f er 研究所于1995 年提出了激光选区熔化技术SL M。
2002 年该研究所在激光选区熔化技术方面取得巨大成功,可一次性地直接制造出完全致密性的零件。
目前国际上已经有多家成熟的SL M设备制造商,包括德国E O S(El ec tr o-Op tic a l S ys te m Gu mb o) 公司,德国R ea li z er公司,SL M S ol ut io ns 公司,Co nc ep t L as e r 公司,美国3D公司,R e ni sh aw PL C 公司和Ph en ix Sy ste m s 公司等。
上述厂家都开发出了不同型号的机型,包括不同的零件成形范围和针对不同领域的定制机型等,以适应市场的个性化需求.德国E OS 公司新开发的激光选区熔化设备EO SI NT M400 - 4 采用 4 个束源质量高的Yb 光纤激光器,成形范围达到300 m m × 300m m × 350 m m,功率为 1 kW,激光束最小光斑为90 μm,最大扫描速度7 m/s,其成形零件性能与锻件相当,如图 4 所示。