我国粉末钛合金３Ｄ打印应用进展

近年来，３Ｄ打印设备和金属粉末制备技术的持续发展，不断推进３Ｄ打印粉末钛合金成形件在医疗、航空航天等领域的市场化应用。钛棒厂家对比研究了ＬＭＤ、ＳＬＭ、ＥＢＭ三种３Ｄ打印技术的参数特点。ＬＭＤ设备利用千瓦级激光器，成形效率高，易于获得全致密的显微组织，通常情况下用于制备大尺寸钛合金结构件，例如，２００１年美国ＡｅｒｏＭｅｔ公司的钛合金翼根吊环、近几年国产大客机Ｃ９１９的钛合金中央翼梁和歼３１的主承力钛合金加强框构件。但是，成形件尺寸精度低、机加工余量大、高功率激光易氧化是制约ＬＭＤ技术进一步发展的主要因素。

ＳＬＭ设备光斑直径小、单层厚度低、粉末粒度小，因此具有最优的表面质量，适于制备多孔材料、几何结构复杂的小型钛合金部件等净成形零件但是，ＳＬＭ 成形效率低、金属粉末成本高昂是该工艺亟待解决的技术难点。ＳＥＢＭ 设备能力介于 ＬＭＤ 与 ＳＬＭ 两者之 间，既有较好的表面质量，又有较高的成形效率，是目前医疗 领域、航空领域的主要制备技术。

3D打印制粉棒厂家列出了不同３Ｄ打印设备的成形件尺寸和能量源功 率，可以看到，ＳＬＭ 和ＳＥＢＭ 的设备能量源功率和成形件尺 寸均小于 ＬＭＤ 设备，因此，ＬＭＤ 具备打印大型成形件的能 力。图６为近年来金属粉末３Ｄ 打印设备研发进展情况，可 以看到高功率能量源的研发不再是设备的主要关注点，反而大尺寸成形件、高精度光斑、恒定能量源是未来３Ｄ 打印设备 的主要发展趋势。