面向野外装备应急维修的金属增材制造技术

杨来侠，党苏武，王鑫宇

西安科技大学机械工程学院, 西安 710054

野外装备应急维修是野外环境下对损坏装备的快速再制造，是一种特殊形式的装备保障技术，要求在预定时间内完成维修工作，恢复损坏装备的使役性[1]。但是由于野外装备多样性、装备损伤复杂性以及备件资源有限性等特点，传统装备应急维修方法，例如切换、剪除、拆换、重构等，不足以适应野外装备应急维修的要求[2]。

与传统制造方法相比，金属增材制造技术具有材料利用率高、柔性高及快速性等优点，十分符合野外装备快速精确保障要求[3]。若能将金属增材制造技术用于野外装备应急维修，将能够有效实现快速、精确装备保障目标，提高装备的维修能力。本文针对常见的金属增材制造技术进行对比，就其在野外装备应急保障中应用的可行性进行分析，对金属增材制造技术用于野外装备应急维修存在的问题展开讨论，并对其发展趋势进行展望。

1 金属增材制造技术分类

按照设备类型的不同，金属增材制造技术可以分为粉床系统以及同步送粉（丝）系统。其中选择性激光熔化（selective laser melting，SLM）[4‒5]和电子束成形（electron beam manufacturing，EBM）[6]属于粉床系统类金属增材制造技术，采用同步送粉系统的技术主要是激光熔覆沉积（laser cladding deposition，LCD）[7]，采用同步送丝系统的技术主要包括电弧熔丝（wire and arc additive manufacturing，WAAM）[8]以及电子束熔丝（electron beam fuse，EBF3）[9]。

图1所示为金属增材制造技术的设备原理图。图1（a）所示为选择性激光熔化设备原理图，金属粉末被铺粉刮刀均匀的铺在成形平台上，通过扫描振镜，激光在粉床表面按照切片信息逐点成形出特定的形状，并与已成形层产生冶金结合。……