SLM及其工艺介绍（三）

选区激光熔化技术的优势  

在原理上选区激光熔化与选区激光烧结相类似，但由于采用了较高的激光能量密度和更细小的光斑直径，成型件的力学性能、尺寸精度等均较好，只需简单后处理即可投入使用，并且成型所用原材料无需特别配制。选区激光熔化技术的优点可归纳如下：

直接制造金属功能件件，无需中间工序；

良好的光束质量可以获得细微聚焦光斑，从而可以直接制造出较高尺寸精度和较好表面粗糙度的功能件；

金属粉末完全熔化，所直接制造的金属功能件具有冶金结合组织，致密度较高，具 有较好的力学性能，无需后处理；

粉末材料可为单一材料也可为多组元材料，原材料并不需要特别配制；

可直接制造出复杂几何形状的功能件；

特别适合于单件和小批量的功能件制造。选区激光烧结成型件的致密度、力学性能较差；电子束熔融成型和激光熔覆制造很难获得较高尺寸精度的零件；相比之下选区激光熔化成型的技术可以获得冶金结合和致密组织与高尺寸精度以及良好力学性能的成型件，是近些年来快速成型的主要研究热点和发展趋势。

选区激光熔化技术的研究展望  

实现激光快速成形专用金属粉体材料系列化和专业化。重视粉体材料对改善激光快速成形性能起到的物质基础作用，深入定量研究适用于选区激光熔化成形工艺的粉体化学成分和物性指标与制备技术及表征方法，来实现激光快速成形专用金属及合金粉体材料的专业化和系列化。

深入定量研究金属和合金粉体激光成形冶金本质及其机理。紧扣金属和合金粉体激光快速成形关键科学问题，包括激光束—金属粉体交互作用机理、激光熔池非平衡传热传质机制和超高温度梯度下金属熔体快速凝固与内部冶金缺陷和显微组织调控同金属粉体激光熔化成形的全过程及各类型内应力演变等冶金和物理与化学以及热力耦合问题，为了改善金属及合金粉体激光快速成形组织和性能提供科学理论基础。

高性能复杂结构金属及合金零件激光控形控性净形制造。把激光快速成形专用高流动性金属粉体设计制备为物质基础，以激光非平衡熔池冶金热力学和动力学行为和激光成形显微组织调控机制与激光成形件内应力演化规律多尺度预测为理论基础，通过粉体设计制备—零件结构设计—SLM成形工艺—组织及性能评价的一体化研究，面向航空航天、生物医药、模具制造等领域应用需求，实现高性能复杂结构金属及合金关键零件激光控形控性直接精密净成形制造。对于金属零件选区激光熔化快速成形的材料、工艺及理论的研究，尚且存在很多方面未获得本质突破。对于该领域诸多新材料和新工艺与新现象及新理论的深入研究与发掘，是用来实现激光快速成形技术走向工程应用的基础。