摘要：针对航空航天等高精尖领域亟待解决的金属增材制造过程冶金质量在线实时检测与评价问题,概述了金属增材制造超声在线检测技术的国内外研究现状及进展;重点介绍了自主研制激光超声多冶金特征同步在线检测系统的设计原理及组成;并采用该系统对激光增材制造工件组织晶粒度及表面缺陷特征进行检测试验研究。首先基于激光超声纵波回波信号中心频率偏移实现了激光熔融沉积TC4/B4C复合材料中具有择优晶体取向的粗大α相晶粒团簇尺寸的定量评价;随后对激光熔融沉积AlSi10Mg铝合金表面缺陷进行检测,对扫描检测幅面内各测量点进行多次激励求平均,并结合改进小波阈值和变分模态分解两步降噪处理提高在线实时检测信号信噪比,基于表面波信号能量变化实现了0.5 mm孔洞和0.5 mm宽水平裂纹的可视化成像。

摘要：增材制造,尤其金属增材制造,作为一项革命性、先进性制造技术,广泛应用于航空航天、生物医疗、工业模具和动力能源等相关领域。针对金属增材技术,集中阐述了金属增材制造中金属材料的制备方法和特点,并分析了金属增材制造的工艺方法,最后对金属增材制造的发展和趋势作了分析和展望。

摘要：金属增材制造涉及传热与传质、相变、晶粒生长、熔体流动等多个复杂物理过程,实现其微结构演变的定量模拟难度大。相场法采用序参量描述气/液/固相、晶粒形状/取向等复杂微结构,且能直接引入描述各物理过程的场变量(如浓度、温度、熔体流速等),在金属增材制造过程微结构模拟方面显示出巨大优势。本文简要介绍了相场法的发展和分类,归纳了不同相场模型的特点,详细综述了不同相场模型在金属增材制造凝固过程中微结构演化模拟的研究进展,重点探讨了不同相场模型在金属增材制造领域应用的优势与局限性。最后,展望了相场法在金属增材制造领域的应用前景,并指出其发展方向。

摘要：金属增材制造是增材制造技术中发展最为迅速的分支,现已广泛运用于航空航天、能源动力等领域,发展相关的数值模拟技术对深入理解其复杂物理过程与优化工艺参数具有重要的学术及工程意义。与传统减材制造(切削、磨削等)和等材制造(铸造、锻压等)的材料加工方式不同,金属增材制造依据三维计算机辅助设计(CAD)数据,通过光源或高能热源等将离散材料(粉材、丝材等)逐层累积制造实体构件,是一种自下而上叠加材料成形的“自由制造”过程,有望成为实现航空发动机等高端工业装备结构跨代提升的一条关键技术途径。

摘要：金属增材制造数据处理与工艺规划是金属增材制造软件系统的核心,涵盖了金属支撑结构设计、模型切片以及路径规划等内容,决定着最终金属零部件的产品性能。从金属增材制造模型前处理出发,较为全面地概述了与之相关的多类型支撑设计和新型支撑优化等数据处理内容,针对金属增材制造数据处理中模型切片这一关键环节,分别从平面切片、自适应切片和曲面切片等方面进行了研究进展综述,同时对金属增材制造工艺中的路径规划研究进展进行了概述,最后对其发展趋势做了初步展望。

摘要：金属增材制造技术能实现复杂形状金属构件的快速整体制造,已成为高性能武器装备复杂构件设计和制造的新方法。本文综述了武器装备制造采用的金属增材制造方法及特点,按照材料分类列举了金属增材制造技术在武器装备制造领域典型的应用案例。在分析现状的基础上,展望了金属增材制造技术在武器装备领域未来的发展趋势。

摘要：金属材料增材制造具有工艺流程短、柔性可设计等优点,可满足复杂结构件单件小批量个性化需求,在众多金属增材制造工艺方法中,金属熔融直写成形具有成本低、效率高等优势。射流稳定性是影响金属熔融直写成形质量和精度的关键因素。针对直写成形射流特点,分类建立了液滴流、曲张流、平滑流、波动流4种典型射流状态模型,模拟并分析了射流的演化过程,获得了修正后的金属射流连续段长度公式,以及射流沉积稳定性调控的关键因素;基于金属射流单道沉积工艺试验,获得了不同射流状态沉积后轨迹均匀性的基板速度调控范围。射流状态模型建立和沉积轨迹均匀性调控范围的获取,为金属熔融直写工艺形性调控提供理论依据。

摘要：空间结构的节点兼具受力和美观双重功能,因此节点的优化十分重要.拓扑优化得到的节点形态不规则且复杂,难以采用传统方法制造,而金属增材制造(金属3D打印)技术为复杂节点的制造提供了可能性.以采用金属增材制造节点的空间杆系结构Airmesh为对象,对其代表性节点进行了单工况和多工况的拓扑优化.以最小化质量为目标,分析体积分数约束对拓扑形态的影响,以获得最优的拓扑形态;对得到的节点形态进行平滑化处理等重建模工作;最后通过有限元分析检验优化后节点的受力性能.

摘要：目前增材制造技术广泛应用于航空航天事业,并取得极大成就,同时开始涉足船舶制造业。从金属增材制造技术的基本概念出发,以激光选区熔化技术为基础,详细介绍了金属增材制造技术的现状,对其在国内外舰船结构设计中的研究应用情况进行了概括总结,并分析了应用于船舶制造业的技术优势和瓶颈,为其在未来的船舶制造业的需求论证、技术发展和应用研究提供参考。

摘要：快速原型化的能力是初创型企业的一大优势,它们通常需要快速地对部分功能和设计进行升级,以尽可能快地将产品推向市场。来自Desktop Metal的金属增材制造的Studio系统帮助一家初创行企业生产出一种新型内燃机原型零件的方法,比传统的机械加工方法速度更快、成本更低,且它还帮助这家企业改善了零件的整体情况。