金属3D打印技术在波导件上的应用

苑博 刘秀利

1 3D打印产业化应用情况概述

3D打印，即增材制造，是一种由产品三维模型数据直接驱动，基于离散—堆积原理，通过数字化逐层添加材料的方式来制备零件的一种新兴制造技术。近年来，随着3D打印技术的快速发展，3D打印技术已经由最初的非金属打印发展为非金属和金属3D打印，其中金属3D打印技术已经在航空、航天的结构框架、燃油喷嘴等产品制造及修复上得到较多应用[1]。

铝合金因具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性强、成本低等优点，被广泛应用于航空、航天、国防、轨道交通等领域。随着高端装备制造业的快速发展，铝合金构件的结构复杂程度不断提升、更新换代速度日益加快，对结构功能一体化快速制造的要求越来越高，传统加工技术在这一大潮之下的局限性日益凸显。

激光选区熔化（Selective Laser melting，SLM），作为一种潜力巨大的高性能金属材料激光3D打印技术，于1995年由德国Fraunhofer激光研究所提出。SLM通过采用高能量密度激光束逐层选择性熔化、沉积金属粉末（图1），可在不借助任何模具及工装夹具的条件下，实现各类复杂金属构件的快速成形，具有响应时间短、材料利用率高、产品性能优良、近净成形等一系列优势，为各类高性能、复杂铝合金构件的高精密快速制造提供了一种新方法。

目前，国外从事铝合金SLM成形技术研究的单位主要包括德国Aachen大学、Erlangen—Nürnberg大学、Fraunhofer激光研究所、比利时Leuven大学、英国Birmingham大学等，研究所涉及的材料主要包括铝（Al）—硅（Si）系、Al—Si—镁（Mg）系合金。经过多年……