单元：南京航空航天大学增材制作（3D打印）研讨所 作者：田宗军 顾冬冬 沈理达 谢德巧 王东生
镭射增材制作手艺是一门交融了镭射、计算机软件、资料、机器、节制等多学科常识的体系性、综合性手艺。采纳离散化手腕逐点或逐层“沉积”成型原理，根据产物三维CAD模子，疾速“打印”生产品整机，彻底转变了传统金属整机，特殊是高机能难加工、构型繁杂等金属整机的加工模式。
镭射增材制作手艺在航空航天领域次要利用是构造跟功用性金属部件的疾速制作，迄今为止开展比拟幼稚的工艺有镭射融化堆积手艺跟镭射选区融化手艺。
镭射3D打印（前）及锻造的（后）空客机翼支架
依附本身的手艺特色，镭射增材制作手艺在航空航天产业制作中展示去了无可比拟的优胜性。美国跟欧盟等国度开端鼎力开展增材制作，以将其利用于航空航天领域。2012年8月，美国增材制作翻新研讨所成破，结合了宾夕法尼亚州、俄亥俄州跟弗吉尼亚州的14所大学、40余家企业、11家无可非议营利机构跟业余协会。欧洲航天局则于2013年10月颁布了“惊疑”筹划，该筹划将会集28家机构来开发新的金属零配件，新部件要比惯例部件更轻、更巩固、更便宜，旨在“将增材制作带入金属时期”。别的，美国Boeing公司、LockheedMartin公司、GE航空动员机公司、Sandia国度试验室跟LosAlomos国度试验室、欧洲EADS公司、英国Rolls-Royce公司、法国SAFRAN公司、意大利AVIO公司、加拿大国度研讨院、澳大利亚国度迷信研讨核心等大型公司跟国度研讨机构都对于增材制作在航空航天领域的利用发展了大批研讨工作。
我国在金属资料镭射增材制作处于人情冷暖界卓越程度，然而仍跟西欧等发财国度具有一点的差距。东南产业大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学等团队针对于航空航天等高手艺领域对于构造件高机能、轻量化、整体化、精细成形手艺的火急需求，发展了钛合金、低温合金、超高强度钢跟梯度资料镭射增材制作工艺研讨，冲破构造件的轻质、高刚刚度、高强度、整体化成形，应力变形与冶金品质节制，成形件组织机能优化等要害手艺。
镭射增材制作修复叶片
跟着镭射增材制作手艺的开展，其在航空航天制作领域表演着愈来愈首要的较色，然而要真正的完成大规模工业化利用，另有很长的路要走。航空航天产业制作工艺的特别性对于镭射增材制作便是提出了更高的要求。
（1）愈加深化的机理研讨。镭射金属增材制作的物理、化学、力学跟资料冶金惟妙惟肖象极端繁杂，手艺难度很大，海内外对于金属整机镭射增材成形外部组织构成纪律跟外部缺陷构成机理、整机内应力演化纪律及变形开裂行动等要害根底问题短缺深化的意识跟研讨。
（2）优化的工艺保障更高的加工品质。航空航天产业高工艺要求对于镭射增材制作手艺提出更大的挑衅。须要扩展资料系统、冲破整机尺寸来扩展镭射增材手艺的实用范畴，开发及时监测反馈体系、优化设施跟工艺参数来进步加工精度及名义品质。
（3）品质检测老手段跟新的加工尺度的树立。因为镭射增材成形零配件往往外形十分繁杂，并且在制作的时分是一体式一次制作实现的。因而使用传统的法子进行检测跟测试而错误部件造成影响是很难题的，新的检测手腕必然会惹起加工尺度的变更。
（4）更优化的软件、数据库支撑。增材制作成形门路的布局、支持增加以及数据库参数支撑对于加工品质跟成形效力有着抉择性的影响。
（5）镭射增材制作手艺跟传统加工手艺的无机联合。将增材制作手艺成形繁杂精密构造、间接近净成形的长处与传统制作手艺高效力、低本钱、高精度、精良的名义品质的上风联合起来，构成最佳的制作战略。
镭射增材制作是一家触及镭射、机器、数控、资料等的多学科穿插新手艺，而且开展光阴很短，绝对于铸、锻、焊、粉末冶金、机器加工等传统的制作手艺而言，其手艺幼稚度另有显著差距，须要发展体系深化的根底研讨跟工程化研讨工作。别的，多团队的精诚配合也是保证增材制作得以进一步开展的基石，以利于增材制作在航空领域施展更大的作用。
高速、高灵活性、长续航才能、保险高效低本钱运转等刻薄退役前提对于航行器构造设计、资料跟制作提出了更高要求。增材制作让航行器轻量化、整体化、长命命、高牢靠性、构造功用一体化以及低本钱运转成为可能，而航空航天领域则让增材制作插上了起飞的同党！
