浅析激光选区熔化增材制造技术产业链现状及存在的若干问题

戴煜 李礼

作为一项集“材料—光电—机械与控制”等多学科于一体的新型高端数字化制造技术，相对于减材制造、等材制造、粉末冶金等传统制造技术而言，增材制造技术的发展只有短短不到30年的时间，但是却在全世界范围内获得了极高的关注度，甚至被誉为人类历史上“第3次工业技术革命”。“所想所见即所得”是对该项技术优势的最好诠释。其中，激光选区熔化增材制造技术（SLM）因其具有较高的成形精度、良好的表面质量，已经成為近期金属3D打印领域研究的热点方向。SLM技术的最大特点是在理论上可以实现复杂异构件的整体精密制造（包括内部复杂结构）。但是，SLM技术对原料粉末要求高、最大加工尺寸有限、SLM及后续热处理机理复杂等问题，限制了SLM增材制造技术产业链的发展。笔者从原料粉体、SLM工艺及装备、后续热处理、工程应用等方面介绍了国内外SLM增材制造技术产业链的发展现状，并对产业链中存在的若干问题进行了探讨。

一、激光选区熔化增材制造技术专用粉体

激光选区熔化增材制造对粉体材料有何要求？世界3D打印行业专家根据SLM工艺给出了通用定义，即尺寸在15～60μm的金属颗粒群，并尽可能同时满足纯度高、少无空心，卫星粉少（实心最佳）、粒度分布窄、球形度高、氧含量低、流动性好和松装密度高等要求。理想的激光选区熔化增材制造专用粉体如图1所示。

国外在19世纪末就实现了超细粉末的规模工业生产。通过近30年的发展，国外成……