刘杰 杨永强 宋长辉

(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640)

浮雕是雕塑与绘画结合的产物.它采用压缩的办法来处理对象，靠透视等因素来表现三维空间，能很好地保持三维物体在某个观测角度的外型轮廓和视觉效果，具有很强的艺术表现力.浮雕的应用已经遍及人类生活的各个方面，例如建筑装潢、标识匾牌、钱币、工艺制品等［1-2］.针对金属材料的浮雕制品，大多采用雕刻的方式进行加工.雕刻属于材料去除加工方法，会造成材料的浪费，违反绿色制造的理念;此外，铝、镁、工具钢、钨钢和钛等金属材料难加工，用它们很难雕刻出理想的效果.

选区激光熔化(SLM)是一种利用金属粉末直接制造相对密度接近100%的近终端产品的新型快速成型工艺，属于当前快速成型领域的研究热点［3-8］.采用光纤激光器的SLM设备，输出激光光斑能聚焦到30～50μm，非常适合于精密金属零件成型.与雕刻相比，采用SLM加工浮雕具有3个主要优点:(1)SLM属于添加式制造，能有效避免雕刻中的材料浪费;(2)SLM属于分层式制造，能制造任意复杂度的形状，可用来制造具有空心结构的浮雕，以减少材料消耗;(3)SLM属于激光加工，理论上能被激光熔化的材料都可以用于加工，能制造出更多种材质的浮雕.因此，本研究基于SLM从图像直接制造金属浮雕.这对推动SLM技术的发展、扩展激光加工的应用领域和促进绿色制造有着重要的意义.

1 基于SLM从图像直接制造金属浮雕的原理

基于SLM从图像直接……