深度解析了国内外增材制造技术
来源:焊接切割联盟 | 作者:顾波 焊接切割联盟 | 发布时间: 2022-05-07 | 4760 次浏览 | 分享到:


6.2  打印设备的设计和制造   

打印设备是我国与欧美LAM技术强国的主要差距之一。国产设备的加工尺寸、稳定性、加工精度,以及处理器、存储器、工业控制器、高精度传感器、数/模转换器等基础器件的质量和性能有待提高。工艺装备核心装置和关键部件,如高光束质量激光器、光束整形系统、大功率激光扫描振镜、动态聚焦透镜等精密光学器件及高精度喷嘴加工头等核心零部件方面缺乏自主研发能力。国内粉体流动状态和熔池状态的过程监控控制软件还不够完善。与材料研发一样,这种状况也正在逐步改善。


6.3  打印工艺研究不足   

目前,在打印工艺研究中,尚未建立应力变形、开裂控制等有效方法;零件内部显微组织和缺陷问题没有得到很好地解决,零件力学性能的均匀性和批次稳定性均欠佳。尤其是先进航空发动机和高速飞行器超高温结构材料的LAM工艺研究更欠缺。同时在数据设计、数据处理、工艺库、工艺分析与智能规划等软件技术、在线检测与监控系统、成形工艺自适应智能控制、具有自主知识产权的LAM核心配套软件系统等方面均有不足。


6.4  打印产品的尺寸精度和表面粗糙度   

国内LAM技术对主要材料典型结构的性质和形状的控制还不成熟,它涉及到原材料控制、工艺设备、成形工艺、热处理、机加工、表面处理、非破坏性测试和验证测试等。LDED打印的飞机结构件一般都有加工余量,因此尺寸精度和表面粗糙度不一定是关键的约束。但是,涡轮发动机的大部分部件结构复杂,具有内部流动通道和空腔。LPBF打印的尺寸精度约为0.1mm,表面粗糙度约为Ra6.3μm,说明LPBF与精密铸造之间仍有差距。另外,还有零件均匀性和批量稳定性,以及内表面加工和加工速度等技术问题尚待解决。


6.5  技术人员匮乏   

LAM产业的健康发展,需要从材料、工艺、设备、测试、标准及人员培训等全产业链的整合。但是,目前高等院校和职业技术学院设立LAM相关专业和课程的甚少,为国内众多行业的设计师、技术人员、设备操作人员提供LAM专项培训的培训中心也屈指可数,造成从事LAM的技术人员匮乏,极大地影响了增材制造技术的推广和应用。


6.6  金属激光增材制造的标准和指南的制定   

国内3D打印行业缺乏控制质量的产品标准,这也因此导致没有被行业内接受的统一的设计、材料、工艺、检验、微观结构,以及产品的性能、尺寸精度等方面的标准。由于缺乏一些基础数据,如零部件的无损检测、力学性能、冶金图谱等,所以导致产品标准难以制定,进而也大大影响了金属LAM的工业应用和推广。