激光增材制造技術(shù)是一門融合了激光、計算機軟件、材料笑跛、機械熬甚、控制等多學科知識的系統(tǒng)性逢渔、綜合性技術(shù)肋坚。采用離散化手段逐點或逐層“堆積”成型原理乡括，依據(jù)產(chǎn)品三維CAD模型，快速“打印”出產(chǎn)品零件智厌，徹底改變了傳統(tǒng)金屬零件诲泌，特別是高性能難加工、構(gòu)型復雜等金屬零件的加工模式尔兆。

激光增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域主要應(yīng)用是結(jié)構(gòu)和功能性金屬部件的快速制造予裳，迄今為止發(fā)展比較成熟的工藝有激光熔化沉積技術(shù)和激光選區(qū)熔化技術(shù)。

依靠自身的技術(shù)特點蜈坛，激光增材制造技術(shù)在航空航天工業(yè)制造中展現(xiàn)去了無與倫比的優(yōu)越性芙继。美國和歐盟等國家開始大力發(fā)展增材制造，以將其應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域啦铣。2012年8月锻碎，美國增材制造創(chuàng)新研究所成立，聯(lián)合了賓夕法尼亞州圈烘、俄亥俄州和弗吉尼亞州的14所大學竖拢、40余家企業(yè)、11家非營利機構(gòu)和專業(yè)協(xié)會筋氮。歐洲航天局則于2013年10月公布了“驚奇”計劃莫切，該計劃將匯集28家機構(gòu)來開發(fā)新的金屬零部件，新部件要比常規(guī)部件更輕心唆、更堅固贸伐、更廉價，旨在“將增材制造帶入金屬時代”怔揩。此外棍丐，美國Boeing公司、Lockheed Martin公司沧踏、GE航空發(fā)動機公司歌逢、Sandia國家實驗室和Los Alomos國家實驗室、歐洲EADS公司翘狱、英國Rolls-Royce公司秘案、法國SAFRAN公司、意大利AVIO公司潦匈、加拿大國家研究院阱高、澳大利亞國家科學研究中心等大型公司和國家研究機構(gòu)都對增材制造在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用開展了大量研究工作。

我國在金屬材料激光增材制造處于世界先進水平茬缩，但是仍和歐美等發(fā)達國家存在一點的差距赤惊。西北工業(yè)大學吼旧、北京航空航天大學、南京航空航天大學[15]等團隊針對航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)件高性能未舟、輕量化嘶款、整體化、精密成形技術(shù)的迫切需求少烙，開展了鈦合金居删、高溫合金、超高強度鋼和梯度材料激光增材制造工藝研究尸褪，突破結(jié)構(gòu)件的輕質(zhì)榄兑、高剛度、高強度线区、整體化成形马窘，應(yīng)力變形與冶金質(zhì)量控制，成形件組織性能優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)铜殉。

隨著激光增材制造技術(shù)的發(fā)展寡专，其在航空航天制造領(lǐng)域扮演著愈來愈重要的較色，但是要真正的實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用幌扁，還有很長的路要走振袋。航空航天工業(yè)制造工藝的特殊性對激光增材制造就是提出了更高的要求。

（1）更加深入的機理研究憎茂。激光金屬增材制造的物理珍语、化學、力學和材料冶金現(xiàn)象極其復雜竖幔，技術(shù)難度很大板乙，國內(nèi)外對金屬零件激光增材成形內(nèi)部組織形成規(guī)律和內(nèi)部缺陷形成機理、零件內(nèi)應(yīng)力演化規(guī)律及變形開裂行為等關(guān)鍵基礎(chǔ)問題缺乏深入的認識和研究拳氢。

（2）優(yōu)化的工藝保證更高的加工質(zhì)量募逞。航空航天工業(yè)高工藝要求對激光增材制造技術(shù)提出更大的挑戰(zhàn)。需要擴大材料體系馋评、突破零件尺寸來擴大激光增材技術(shù)的適用范圍放接，開發(fā)實時監(jiān)測反饋系統(tǒng)、優(yōu)化設(shè)備和工藝參數(shù)來提高加工精度及表面質(zhì)量留特。

（3）質(zhì)量檢測新手段和新的加工標準的建立纠脾。由于激光增材成形零部件往往形狀非常復雜，而且在制造的時候是一體式一次制造完成的蜕青。因此使用傳統(tǒng)的方法進行檢測和測試而不對部件造成影響是很困難的苟蹈，新的檢測手段必然會引起加工標準的變革。

（4）更優(yōu)化的軟件、數(shù)據(jù)庫支持垫暑。增材制造成形路徑的規(guī)劃舆骚、支撐添加以及數(shù)據(jù)庫參數(shù)支持對加工質(zhì)量和成形效率有著決定性的影響。

（5）激光增材制造技術(shù)和傳統(tǒng)加工技術(shù)的有機結(jié)合蔚分。將增材制造技術(shù)成形復雜精細結(jié)構(gòu)悉歼、直接近凈成形的優(yōu)點與傳統(tǒng)制造技術(shù)高效率、低成本酒半、高精度薯舆、優(yōu)良的表面質(zhì)量的優(yōu)勢結(jié)合起來晚乙，形成最佳的制造策略晨下。

激光增材制造是一個涉及激光、機械缘违、數(shù)控拳芹、材料等的多學科交叉新技術(shù)，并且發(fā)展時間很短岸腥，相對于鑄矢勉、鍛、焊茉唉、粉末冶金固蛾、機械加工等傳統(tǒng)的制造技術(shù)而言，其技術(shù)成熟度還有顯著差距度陆，需要開展系統(tǒng)深入的基礎(chǔ)研究和工程化研究工作艾凯。此外，多團隊的精誠合作也是保障增材制造得以進一步發(fā)展的基石懂傀，以利于增材制造在航空領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用趾诗。

高速、高機動性蹬蚁、長續(xù)航能力恃泪、安全高效低成本運行等苛刻服役條件對飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料和制造提出了更高要求犀斋。增材制造讓飛行器輕量化贝乎、整體化、長壽命叽粹、高可靠性览效、結(jié)構(gòu)功能一體化以及低成本運行成為可能，而航空航天領(lǐng)域則讓增材制造插上了騰飛的翅膀嬉哥！

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