高性能金屬零件激光增材制造技術研究進展*

（西安交通大學機械制造系統工程國家重點實驗室，西安 710054）

增材制造（Additive Manufacturing,AM）是依據三維模型數據將材料連接制作成物體的過程，相對于減法制造，它通常是逐層累加的過程[1]，是通過添加材料直接從三維數學模型獲得三維物理模型的所有制造技術的總稱，集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數控技術、材料科學、電子束、激光等技術于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接制造零件，從而為零件原型制作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現手段。學術界稱之為“增材制造”，大眾和傳媒界稱之為“3D打印”。

20世紀80年代末，增材制造技術逐步發展，而且是在全世界多個研究機構相對獨立地發展起來，因此被不同機構賦予了不同名稱：英國利物浦大學和美國密西根大學 Direct Metal Deposition（DMD）[2-3]；加拿大國家研究委員會集成制造技術研究所 Laser Consolidation（LC）[4]；瑞士洛桑理工學院 Laser Metal Forming（LMF）[5]；美國 Sandia國家實驗室Laser Engineered Net Shaping(LENS）[6]；美國 Los-Alamos國家實驗室 Directed Light Fabrication（DLF）[7]；美國Aeromet公司 Laser Forming（LF）或者Laser Additive Manufacturing （LAM）[8]；美國賓州大學 Laser Free-Form Fabrication（LFFF）；英國伯明翰大學 Direct Laser Fabrication（DLF）[9]。名稱雖然不同，但基本的技術原理卻是完全相同的，即都是基于同步送粉(送絲)的數字化增材制造技術。

AM技術主要具有以下幾個突出的特點：（1）直接。從原材料的粉材、絲材直接成形出來，形狀可以是任意復雜的三維零件，直接跨越了傳統的鑄造、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技術最主要的特點；（2）快速。物流環節少，制造工序少，制造周期加快；……