马志林，高梦迪，王庆阳，刘从虎，王楠

(宿州学院 机械与电子工程学院，安徽 宿州，234000)

能源和环境问题一直是全球关注的焦点，制造业作为全球经济的重要领域，其能源消耗和二氧化碳排放占全球总量的1/3以上[1]。2019年，我国能源消耗总量达到48.6亿吨标准煤当量[2]。巨大的能耗也带来了一系列的环境问题，如温室效应。为了减少能源消耗，缓解环境压力，科研工作者也对制造业的能耗问题进行了广泛研究。

增材制造技术(additive manufacturing，AM)作为一种新兴的制造技术，具有高材料利用率[3]、可以一次成形复杂的零件、减少产品加工过程中的供应链[4-6]等特点被广泛应用于许多领域[7]。《中国制造2025》中指出要加快增材制造等前沿技术和装备的研发。然而，增材制造常采用高能耗的能量束(如激光束、电子束和等离子体等)对材料进行加工，同时，由于其通过层层堆积的加工方式，因而在打印大尺寸零件时，生产效率低、生产时间长，由此带来高能耗的问题。增材制造技术工艺参数繁多，在保证零件质量的前提下，合理地选择工艺参数来减少能源消耗也是学者们关注的焦点。

目前对增材制造能耗的研究工作主要从两个方面开展。一方面是基于加工过程的角度，将增材制造加工过程划分为不同阶段，对各阶段的能源消耗进行建模和量化分析。ZHOU等[8]详细研究了SLM增材制造过程中粉末床吸收这一过程，发现该部分的能量消耗主要来自金属粉末的熔化和汽化、粉末床与周围环境的对流和辐射造成的热量损失及粉末床与基体的传导。……