机械工程学报

作者：杨永强, 蒋仁武, 刘子欣, 周瀚翔, 李阳, 王迪

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510641

关键词：多激光,大尺寸,粉末床激光熔融,流场分析,在线监控；

基金：国家重点研发计划(2022YFF0606000)和国家自然科学基金-广东省联合基金(U2001218)资助项目。

多激光束拼接成形的大尺寸粉末床激光熔融(Laser powder bed fusion，LPBF)技术具有成形效率高、成形尺寸大的特点，可满足航空航天、核电动力等领域大型复杂精密关键构件的制造要求，已成为LPBF技术发展的必然趋势。然而如何保证大尺寸LPBF成形过程的稳定性、工艺可重复性以及成形零件的质量可靠性是该技术的关键挑战。近年来，通过分析优化气流场以获得均匀一致的气流是实现大尺寸LPBF长时间稳定、高质量成形的有效途径。同时，引入在线监控技术能实现成形过程的实时监测、反馈和调节，是掌握工艺调控规律和解决工艺过程不稳定的关键技术手段。因此，综述大尺寸LPBF流场分析及在线监控的研究进展。在流场分析方面，从流道结构优化设计、流场参数及多物理场耦合模拟三个方面系统分析了气流场对飞溅及成形性能的影响。在过程监控方面，系统论述LPBF过程在线监测、数据处理与分析和过程控制方法的研究现状。最后探讨了大尺寸LPBF流场分析及在线监控目前存在的问题及发展趋势。通过结合流场分析及在线监控两大关键方向对大尺寸LPBF的研究进展进行阶段性总结，旨在为推进大尺寸LPBF技术的发展提供重要参考。

来源：2023年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2023年第19期