国外选区激光熔化成形技术在航空航天领域应用现状

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1、综述航天制造技术综述国外选区激光熔化成形技术在航空航天领域应用现状董鹏陈济轮（首都航天机械公司，北京100076）摘要：选区激光熔化成形技术具有制造精度高、表面质量好以及能够实现悬空、复杂内腔和型面等复杂构件的整体制造等特点，是满足航空航天领域中复杂薄壁精密构件高精度、高性能、高柔性与快速反应的理想制造方法。本文对国外选区激光熔化成形技术在航空航天领域的应用以及技术发展方向进行了分析。关键词：选区激光熔化成形；航空航天；应用现状CurrentStatusofSelectiveLaserMeltingforAerospaceApplicatio

2、nsAbroadDongPengChenJilun(CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076)Abstract：Selectivelasermeltingcanmanufacturecomplexgeometriesstructureswiththinwallsandhiddenvoidsorchannelswithouttoolsormould,fordifficult-to-machinematerials.Itprovidesahighefficiency,high-quality,f

3、lexiblemanufacturingtechniqueformanufacturingcomponentsinaerosapcefields.Thecurrentstatusandthetrendsofofselectivelasermeltingforaerospaceapplicationsinabroadwereanalysed.Keywords：selectivelasermelting；aerospace；currentstatusofapplications1引言财力进行该项技术的研究。近些年在航空航天领域迫切需求的牵引以及计

4、算机技术、激光技术以及材料科金属材料增材制造技术是在航空航天领域关键学等相关基础技术快速发展的推动下，增材制造技术件研制需求的牵引下诞生的，由于其特有的技术优发展十分迅速。势，使得各国政府和研究结构投入大量的人力、物力、铺粉铺粉分层切片基板下降激光按分层形状完成零件制备熔化金属粉末CAD模型[4]图1选区激光熔化成形基本流程作者简介：董鹏（1983-），工程师，光学工程专业；研究方向：激光焊接与增才制造。收稿日期：2014-03-061综述2014年2月第1期选区激光熔化成形（Selectivelasermelting，简称以及效率，2012

5、年11月，德国SLM-Solutions公司推SLM）技术最早由德国Fraunhofer激光技术研究所提出了两台400W/1000W激光器配两套扫描振镜组成出，是一种基于粉床铺粉的金属材料增材制造技术，的双光束激光选区熔化成形系统，如图3所示，该设[6]其基本成形流程如图1所示。首先将零部件CAD模备成形缸的尺寸范围为500mm×280mm×325mm。这型分层切片，采用预铺粉的方式，扫描振镜带动激光两台激光扫描装置可以单独工作，也可以同时工作。束在计算机控制下沿图形轨迹扫描选定区域的合金为满足航空航天等领域大尺寸零件成形的需求，粉末层，使其

6、熔化并沉积出与切片厚度一致、形状为ConceptLaser和EOS公司正在研制成形腔体积为零件某个横截面的金属薄层，直到制造出与构件CAD500mm×500mm×500mm的SLM设备。模型一致的金属零件。SLM技术具有制造精度高（可达0.05mm）、质量好，加工余量很小或无加工余量。采用该技术成形的零件除精密的配合面之外，一般经喷砂或抛光等后续简单处理就可直接使用。适合于中、小型悬空、复杂内腔和型面等复杂薄壁型腔结构件的高精度整体快速制造。2技术装备发展[6]图3SLM-Solution双光束激光选区熔化成形设备2003年底德国MCP-HE

7、K推出了世界上第一台SLM设备。近年来，德国EOS、ConceptLaser、SLM3技术研究与应用Solutions、英国Renishaw等技术公司在激光选区熔化成形技术与设备方面取得了长足的进步。SLM设备采由于选区激光熔化成形技术特有的技术优势，欧用的激光器几乎都采用高光束质量、维护性好、光电美等发达国家近年来加快了该项技术的研发应用步转化效率高的光纤激光器。目前，国外知名公司研制伐。欧美高校、研究所在欧盟第六、第七框架计划的金属激光选区熔化成形设备的成形缸面积范围一（EuropeanUnionSixth/SeventhFramewor

8、k般为250mm×250mm，高度一般在300mm左右。如Programme）、德国研究基金（GermanResearch德国EOSGmbH公司的M280（如图2所