电子束粉末床熔融增材制造装备发展综述

作     者：焦沫涵 龙宏宇 梁啸宇 周俊 林峰 JIAO Mo-han;LONG Hong-yu;LIANG Xiao-yu;ZHOU Jun;LIN Feng

作者机构：清华大学机械工程系清洁高效透平动力装备全国重点实验室北京100084 先进成形制造教育部重点实验室北京100084 生物制造与快速成形技术北京市重点实验室北京100084 有色金属与特种材料加工全国重点实验室南宁530004 广西大学机械工程学院南宁530004 

出 版 物：《精密成形工程》 (Journal of Netshape Forming Engineering)

年 卷 期：2023年第15卷第11期

页      面：9-20页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家科技重大专项(J2019-Ⅶ-0016-0156) 

主　　题：增材制造 电子束粉末床熔融 电子束选区熔化 装备 材料加工 

摘      要：电子束粉末床熔融(EB-PBF)增材制造技术具备成形效率高、成形零件应力低等优势,适用于高温合金、高熔点金属的成形,在航空航天、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。对电子束粉末床熔融装备的研究情况进行了概述,回顾了EB-PBF装备的发展历程,汇总分析了国内外主要厂商的装备特点及研发进展,综述了抗吹粉、多材料、多束流复合3个方面装备的关键改进与创新方法。在此基础上,着重介绍了离子中和、机械装置屏蔽、近红外预热等新型成形舱改进方案,及其对工艺过程稳定性的提升效果;介绍了新型铺送粉装置改进方案对多材料成形的潜力,即该方案可有效满足多材料成形、成形效率提高等需求;此外提出并实现了多电子枪同幅加热成形、电子束-激光复合成形等突破传统单电子枪加工思路的新型成形技术。最后,总结了该方向的研究进展并对其发展前景和主要发展方向进行了展望。