国外高能束增材制造技术应用现状与最新发展

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1、综述航天制造技术综述国外高能束增材制造技术应用现状与最新发展陈济轮杨洁于海静（首都航天机械公司，北京100076）摘要：介绍了国外以激光束、电子束为热源的高能束增材制造技术研究应用现状以及最新发展，重点介绍了高能束增材制造技术在国外航空航天的应用案例，对高能束增材制造技术的未来发展进行了展望。关键词：增材制造；激光熔化沉积；选区激光熔化成形；电子束熔化成形TheAbroadApplicationandLatestDevelopmentofHigh-energyBeamAdditiveManufacturingTechnologyChenJilunYangJieYuHaijing(Ca

2、pitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076)Abstract：Thispaperintroducestheapplicationandthenewdevelopmentofhigh-energybeamadditivemanufacturingtechnologyresearchbyusinglaserbeamandelectronbeamasheatresource.Itmainlyintroducestheapplicationexamplebyusinghighenergybeamadditivemanufacturingtechn

3、ologyinforeignaeronauticsandaerospacefields.Meanwhilethispapergivesafurtherdiscussionforthefuturedevelopmentalso.Keywords：additivemanufacturing；lasermeltingdeposition；selectivelasermelting；electronbeammelting1引言中心、波音、洛克希德-马丁、通用电气以及欧洲的EADS、罗尔-罗伊斯等为代表的大型航空航天军工企增材制造技术（俗称3D打印）是近年来迅速发业，采用“产、学、研”的方式进

4、行增材制造技术的展起来的高端数字化制造技术。其中以激光束、电子研究应用工作，并已取得了长足的进展。束为能量源的高能束增材制造技术是该技术领域的重要发展方向，该类技术在航空航天领域有良好的应2国外技术发展现状用前景，国内外都非常重视。增材制造技术的共同特点是：容易实现三维数字金属材料增材制造技术是在航空航天领域关键化制造，尤其适合难加工材料、复杂结构零件的研制件研制需求的牵引下诞生的，经过20多年的发展，生产；原材料利用率高，符合绿色制造理念；增材制增材制造经历了从萌芽到产业化、从原型展示到零件造后的性能及质量优越，有时可以实现结构减重；无直接制造的过程，发展十分迅猛。需借助刀具和模具

5、就可以直接制造出产品，响应速度2012年8月，美国增材制造创新研究院成立，联快。合了宾夕法尼亚州西部、俄亥俄州东部和弗吉尼亚州美国政府及欧盟都已通过政府资助、企业R＆D西部的14所大学、40余家企业，把航空航天应用需资金等方式投入了大量的研发经费，支持马歇尔宇航求作为增材制造的优先研究目标。作者简介：陈济轮（1964-），研究员，机械工程与设计专业；研究方向：特种加工。收稿日期：2014-05-151综述2014年8月第4期作为美国制造业振兴计划项目的一部分，2012年量。除精密的配合面之外，制造的产品一般经喷砂或8月美国政府高调宣布成立国家增材制造创新研究院抛光等后续简单处理就可直

6、接使用。适合中、小型复（NAMII）；2011年3月英国工程和自然科学研究委杂结构件（尤其是复杂薄壁型腔结构件）的高精度整员会（EPSRC）在诺丁汉大学成立增材制造技术创新体快速制造。中心；2013年1月欧空局（ESA）启动一项增材制造2003年底德国推出了世界上第一台SLM设备。技术研究计划；澳大利亚也制定了增材制造技术发展近年来，德国EOS、ConceptLaser、SLMSolutions、路线图。英国Renishaw等技术公司在激光选区熔化增材制造英国政府自2011年开始持续增大对增材制造技技术与设备方面取得了长足的进步。SLM设备采用的术的研发经费。英国工程与物理科学研究委

7、员会中设激光器几乎都采用高光束质量维护性好、光电转化效有增材制造研究中心，参与机构包括拉夫堡大学、伯率高的光纤激光器。明翰大学、英国国家物理实验室、波音公司以及德国为了进一步提高激光选区熔化增材制造技术的EOS公司等15家知名大学、研究机构及企业。沉积效率，2012年11月，德国SLM-Solutions公司采除了英美外，其它一些发达国家也积极采取措用两台激光器/两台扫描振镜组成激光选区熔化增材施，以推动增材制造技术的发展。德国建立了直接制制造成形系统，设