激光增材制造技術的研究現狀及發展趨勢*

楊 強，魯中良,2，黃福享，李滌塵

（1.西安交通大學機械制造系統工程國家重點實驗室，西安 710049；2.先進航空發動機協同創新中心，北京 100191）

增材制造（Additive Manufacturing，AM）技術是基于分層制造原理，采用材料逐層累加的方法，直接將數字化模型制造為實體零件的一種新型制造技術。美國材料與試驗協會（ASTM）F42國際委員會給出了增材制造的定義：增材制造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]。增材制造技術集成了數字化技術、制造技術、激光技術以及新材料技術等多個學科技術，可以直接將CAD數字模型快速而精密地制造成三維實體零件，實現真正的“自由制造”。與傳統制造技術相比，增材制造技術具有柔性高、無模具、周期短、不受零件結構和材料限制等一系列優點，在航天航空、汽車、電子、醫療、軍工等領域得到了廣泛應用[2-5]。增材制造技術已成為制造業的研究熱點，許多國家包括中國都對其展開了大量深入的研究，歐美更有專家認為這項技術代表著制造業發展的新趨勢，被譽為有望成為“第三次工業革命”的代表性技術[6-8]。

激光增材制造（Laser Additive Manufacturing，LAM）技術是一種以激光為能量源的增材制造技術，激光具有能量密度高的特點，可實現難加工金屬的制造，比如航空航天領域采用的鈦合金、高溫合金等，同時激光增材制造技術還具有不受零件結構限制的優點，可用于結構復雜、難加工以及薄壁零件的加工制造。目前，激光增材制造技術所應用的材料已涵蓋鈦合金、高溫合金、鐵基合金、鋁合金、難熔合金、非晶合金、陶瓷以及梯度材料等[9]，在航空航天領域中高性能復雜構件和生物制造領域中多孔復雜結構制造具有顯著優勢[10]。……