张忠伦 宋旼 侯建业

（1中南大学，湖南 长沙 410083；2中建材科创新技术研究院，山东 枣庄 277116）

1 增材制造技术

增材制造（AM）技术是通过计算机建模，模拟所需部件的整体轮廓，采用专用软件对所模拟的部件轮廓进行切片分层模拟，并输出数字信号，由计算机控制打印机器对零件进行打印，得到最终产品。目前，使用金属作为原料的增材制造技术主要有激光选区熔化（SLM）、电子束选区熔化成形（EBM）、激光熔融沉积（LDMD）等。

1.1 主要技术

1.1.1 激光选区熔化技术

在金属增材制造中，SLM是应用最普遍的技术之一，由Fraunhofer研究所于1995年在德国提出，利用激光选区熔化打印金属材料，图1为其技术原理图[1]。SLM技术的激光器能量密度很高，能够直接用激光熔化粉体，不需要粘结剂，具有很高的成形性能。经过SLM技术制备的零件具备相当高的致密度，力学性能优异，非常适合实际工程应用[2]。

图1 SLM技术原理图Fig.1 Technical schematic diagram of SLM

1.1.2 电子束选区熔化技术

EBM是在真空环境下通过高能电子束熔化金属粉体打印的技术，通过EBM技术可以成形结构复杂、成分纯度高的金属零件，但是其成形尺寸受到了粉体环境与车床的限制。

设备示意图见图2。

图2 EBM设备示意图Fig.2 Equipment diagram of EBM

1.1.3 激光熔融沉积技术

LDMD技术也称为激光堆焊技术，早在二十世纪六十年代就被提出，通过使用高能激光在两个金属材料表层之间形成熔覆层，然后经快速固化得到性能良好的涂覆层。但是受到工艺与残余应力等影响，熔覆层常常存在缺陷，在成形精度、成本等方面仍有不足。

技术原理图见图3。……