目前工业生产中应用最为广泛的依然是金属材料,使用增材制造技术来代替传统工艺方法,制造各种传统加工手段难以加工的金属零部件是目前增材制造技术的一个重要发展方向。区别于传统工艺方法,增材制造技术对材料的性能和适用性提出了更高要求,但作为产业基础的金属粉末材料,成为制约我国快速发展增材制造产业的一个重要因素。笔者尝试对增材制造工艺过程的影响因素进行分析,探讨增材制造用金属耗材的特点,以期为我国相关材料的研究提供参考。
金属增材制造技术的分类,目前比较成熟的金属增材制造技术主要包括选区激光熔化、激光熔化沉积、电子束熔炼等,每种工艺方法都已有比较成熟的产品供应市场。选区激光熔化,选区激光熔化(SLM)工艺是工件的3D模型先进行分层处理,然后利用扫描系统控制激光束对待成型区域内的材料进行照射,有选择性地对金属粉末进行熔融处理。每层切片扫描结束后,送粉系统用新粉将已成型区完全覆盖,不断重复这两个动作,直至完成所有切片的扫描,最终实现工件的逐层累积成型。
激光熔化沉积,激光熔化沉积(LMD)也称作激光直接制造。一般采用较高功率的激光,送料的方式多为同步送粉,直接进行层叠式沉积是其最大技术特色。与传统制造工艺相比,该方法灵活性高、流程短,可显著减少成品的成本和时间。在制备小批量、高价值金属零部件等方面有巨大潜力电子束熔炼,电子束熔炼(EBM)是在高真空条件下,利用电子束将金属粉末熔融而成型的工艺方法。真空条件及电子束是EBM与LMD及SLM的主要区别。利用EBM技术制造的零件致密性好,强度极高。


