【行业资讯】增材制造解决方法征集

Q1

SLM制件支撑去除及表面光整处理技术

SLM制件支撑去除主要靠钳工手工去除，质量差、效率低，易导致零件变形、损伤。表面光整依然主要靠钳工打磨，不但整体工艺质量批次不稳定，且有些特殊结构无法实现打磨，迫切需求一些新的、自动化的、高效率的、通用型的表面光整出来方法。

Q2

新型材料设计及粉末制造

TC4、AlSi10Mg、GH3536牌号粉末已满足用户需要，但是在一些新型材料，如高强铝、新型高温合金、金属基复合材料等方面却缺少研发，针对于增材制造的合金设计、粉末制造技术研发少、增材制造工艺不足、缺少数据支撑，缺少合适的厂家供应。

Q3

大尺寸零件变形预测与控制

SLM大尺寸零件，如径向尺寸>650mm，高度600，壁厚<4mm，通过模拟预测、补偿、工艺优化，实现最终零件与客户图纸要求型面控制在±0.3mm存在较大差距。

Q4

大型涡轮盘类零件打印精度控制

涡轮盘类零件叶型目前打印精度在0.5mm-1mm之间，不能满足打印后直接使用需求。急需开发出打印后叶型型面精度满足±0.3mm的3D打印解决方案。

Q5

LDM零件高精度成形制造

LDM制造在零件精度低、余量大，增材和后续机械加工周期长。高精度LDM成形有现实需求。要求米级零件变形量<3mm，500mm级零件单边余量<0.5mm；表面粗糙度提近SLM表面。

Q6

复杂微细内流道结构的表面处理

部分零件内部存在微流道结构，以SLM增材制造部件后，仅可通过常规手段对零件外表面进行表面处理，而对微流道内壁难以表面处理以进一步提升表面质量。随着零部件服役性能需求的提升，将对内表面成形质量和粗糙度等提出更高需求，亟需发展与之匹配的内表面后处理技术。

Q7

激光选区熔化表面质量差

激光选区熔化技术制备航空零件时，为防止零件变形，通常需要添加支撑，成形后人工去除，同时，选区熔化技术特点致使增材制备件表面粗糙度差(>Ra12.5)，表现为明显的纹理特征。目前，关于激光选区熔化制造件表面后处理主要有电化学抛光、磨粒流抛光、机械抛光等，但因表面激光选区熔化制备件表面质量基础较差，各种抛光技术对表面质量提升有限，因此设计通常只能妥协生产现状。基于此，需要开展激光选区熔化表面质量提升技术研究，以及针对异型曲面难操作空间表面抛光技术研究

Q8

变形与开裂问题

激光沉积制造中变形与开裂是制约大型金属构件制造、成型效率以及成本的关键因素之一，LDM过程中激光与材料作用时间短，构件熔覆层及基材反复经受急冷急热过程，最终在构件中产生较大的残余应力，当残余应力大于材料屈服极限并在工装约束力共同的作用下，构件及基板极易出现变形与开裂现象。目前在各种增材制造方案中都不可避免产生残余应力，如何在线监控残余应力、最大化降低残余应力，并协调其与大型构件激光沉积制造中的关系，是发展增材制造技术必须要解决的难题。

Q9

激光沉积制造过程中表面凹陷

采用激光沉积制造部件的过程中，按照数控程序逐层打印，但随着打印层数的增加，上表面极易产生下凹的现象，这种凹陷一旦产生，若不及时停止并对凹陷处进行人工补偿，这种趋势将在之后的制造中会被进一步放大，影响激光沉积制造效率以及粉末利用率。从提高激光沉积制造效率、粉末利用率以及降低操作工人劳动强度方面考虑，需发展在线监控补偿技术。

Q10

异质梯度结构的热处理制度

梯度材料/结构是一种包含两种及两种以上材料的先进材料/结构，其内部无明显界面，成分和组织结构沿特定方向变化。增材制造，尤其是送粉/丝增材制造技术，以成分调控便捷、快速试制的特点成为研制异质梯度结构的热点技术。然而，现阶段梯度结构的热处理制度缺乏，以纯材料组元的常规热处理制度对梯度材料热处理后，无法有效提升梯度结构力学性能。基于此，为推动增材制造梯度部件的工程化应用，需发展针对特定梯度结构的专用热处理制度。

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