20 世纪 90 年代激光直接沉积技术被国际上多个研究机构相对独立地发展起来 ， 并且被赋予了不同的名称 ， 如激光熔敷( Laser Cladding) 、激光直接铸造( La- ser Direct Casting) 、直接金属沉积 ( Direct Metal Depo- sition ， DMD) 、激光固化 ( Laser Consolidation ， LC)、激光金属成形 ( Laser Metal Forming ， LMF) 、激光工程化净成形 ( Laser Engineered Net Shaping ， LENS) 、受控光制造 ( Directed Light Fabrication ， DLF) 、激光成形 ( Laser Forming ， LF)、基于激光的自由实体制造(Laser Babsed Free-form Fabrication ， LBFFF) 、激光立体成型( Laser Solid Forming ， LSF) 以及激光直接制造技术( Directed Laser Fabrication ， DLF) 等 ， 这些技术名称虽然不同 ， 但基本的技术原理却是完全相同的 。
激光直接沉积成形技术( DLD) 的生产效率高于SLM ， 并且成形尺寸基本不受限制( 仅取决于设备的运动幅度) ， 可实现同一构件上多材料的任意复合和梯度结构制造 ， 并可用于损伤构件的高性能修复 。但是 ， DLD技术表面质量不如SLM ， 制造后需要二次加工 。目前 ， 激光直接沉积技术所应用的材料已涵盖钛合金、镍基高 温合金、铁基合金、铝合金、难熔合金、非晶合金以及梯 度材料等 ， 其中钛合金的应用最为成熟 。
三、激光增材制造技术的发展现状
3.1 激光选区熔化成形技术
在金属粉末选择性烧结技术的基础上 ， 为了解决SLS 过程中粉末连接强度不高的问题 ， 提高材料致密度 ， 德国 Frauhofer 研究所于 1995 年提出了激光选区熔化技术SLM 。2002 年该研究所在激光选区熔化技术方面取得巨大成功 ， 可一次性地直接制造出完全致密性的 零件 。
目前国际上已经有多家成熟的SLM设备制造商 ， 包括德国EOS(Electro-Optical System Gumbo) 公司 ， 德国 Realizer 公司 ， SLM Solutions 公司 ， Concept Laser 公司 ， 美国 3D公司 ， Renishaw PLC 公司和 Phenix Systems 公司等 。上述厂家都开发出了不同型号的机型 ， 包括不同的零件成形范围和针对不同领域的定制机型等 ， 以适应市场的个性化需求 。德国 EOS 公司新开发的激光选区熔化设备 EOSINT M400 － 4 采用 4 个束源质量高的 Yb 光纤激光器 ， 成形范围达到 300 mm × 300 mm × 350 mm ， 功率为 1 kW ， 激光束最小光斑为 90 μm ， 最大扫描速度 7 m/s ， 其成形零件性能与锻件相当 ， 如图 4 所示 。
德国Hofmann集团( 世界上主要的金属激光熔铸设备生产厂家之一) 的 Concept Laser 公司生产的 X 系列2000R 为全球最大的激光金属 3D 打印机 ， 其采用双激光系统 ， 每个激光器功率为 1KW ， 成形的范围达到 800 mm × 400 mm × 500 mm ， 如图 5 所示 。
在国内华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室及武汉光电国家实验室是国内最早从事SLM技术的研究工作的单位之一 。华中科技大学模具国家重点实验室快速制造中心先后推出了 HRPM － Ⅰ和 HR- PM － ⅡA ， 武汉光电国家实验室自主设计和制造了 NRDSLM － Ⅰ、NRD － SLM － Ⅱ等设备 。NRD － SLM － Ⅱ型 设备成形尺寸范围: 320mm × 250mm × 250 mm 。
在技术应用方面 ， 通用电气( GE) 公司利用 SLM 技术实现了离心式燃油喷嘴的打印 ， 如图6 ， 目前该喷嘴已 成功应用于 CFM 国际公司开发的 LAEP － X 发动机 ， 并实现了首飞 。该项技术被评为全球 2013 年十大技术突破之一 ， 并且通过了 FAA 适航认证 ， 技术成熟度 TRL ＞ 8［35］ ， 预计到 2020 年 GE 将生产 10 万个喷嘴 。2015年 ， 美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration ， FAA) 正式批准了 GE 公司采用 SLM 制造的航空发动机 传感器壳体 ， 如图 6 所示 ， 应用于 GE － 9X 系列商用发动机 ， 目前 ， 该零件已经安装在 400 个 GE90 － 94B 发动机中 。
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