雷 佩，王静静

（郑州轻工业大学，河南 郑州 450002）

3D打印技术基于快速喷涂成型生产的基本原理。它是通过添加金属粉末，结合高密度和高能量的激光束作为加热源，使用3D数字CAD模型作为3D而形成的。尺寸成型框架，并根据程序预先形成运动轨迹。具有复杂结构和优良特性的金属零件。

在对多层打印金属零部件微观表征的过程中发现，纵向梯度随着层数逐渐增加，柱状晶粗化明显，组织沿纵向梯度方向严重不均匀，气孔、孔洞、夹杂等缺陷的数量也大幅增加的问题。对下部、中部、上部不同空间位置进行多数量等比例拉伸试验时，发现纵向梯度强度和塑性严重不均匀的问题，为了解决这些问题，获得整体组织和性能均匀的激光3D打印金属零部件，本文提出了金属零部件加工中的融合3D打印技术应用研究[1]。根据动态自适应功率降低的加工方案，减少3D打印过程中的热积聚效应，使打印的金属零件更加均匀，进一步提高金属零件的性能。并建立动态三维瞬态温度场仿真模型，对其进行了仿真模拟，加以验证。

1 金属零部件加工中的融合3D打印设备及操作流程

试验采用3D打印设备系统，其发出的激光波长为1060nm，外部光路的激光传导为1000nm光纤，它随后连接到激光3D打印头上，金属粉末通过粉末进料器进料。采用西门子数控系统控制的三轴数控机床作为工作平台。配备了惰性气体保护手套箱，恒温循环水冷却，铜基板和Ar气流系统。具体参数如表1所示。

表1 光纤激光仪器主要参数