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激光增材制造(3D打印)技术

  激光增材制造技术(又称“激光快速成型技术”或“3D打印技术”)是以高性能金属粉末为原料,通过激光熔化、快速凝固、逐层堆积,由零件“三维实体”模型进行层层堆积后直接“打印”出全致密、高性能的微型、精密、复杂金属结构件。与常规加工技术相比,激光增材制造技术具有加工时间短、加工柔性大、材料利用率高、制造成本低、综合力学性能优异等诸多优势,被国内外公认为是对高性能金属关键构件的研制与生产具有决定性影响的核心关键制造技术之一。

  它实现了材料制备与复杂零件"近净成形"制造一体化,无需零件毛坯制备,无需模具加工,直接从计算机生成的零件CAD实体模型"生长"出净形金属零件产品。

技术优势(和传统的机加工制造方法相比)
通过大幅度缩短生产周期来降低成本
大幅度提高原材料的利用率
成形的零件组织均匀,材料力学性能好
使用寿命长
  由于是逐点增材制造,可以很方便地通过材料及工艺的调节与控制,实现多种材料或梯度功能材料在同一零件上的集成制造,满足零件不同部位的不同性能需要。
下图为激光增材制造技术原理图
  与传统锻造、铸造等减材相比,激光增材制造技术直接使用金属材料制作零件或近形体,后续的机械加工量很小,极大地节省了材料,同时省去了模具制造的周期费用。该技术速度快、节省材料、成本低、大幅度缩短了零件的加工周期。
下图为激光增材技术与传统制造方法得到的飞机发动机零件的组织对比图

传统方法制造的钛合金组织(组织多为各向同性)

激光增材制造技术得到的钛合金组织(组织多为各向异性)
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