在國內(nèi)，開展SLM設(shè)備研制的單位主要有華南理工大學(xué)、華中科技大學(xué)，武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室等。其中，華南理工大學(xué)在2006年就聯(lián)合幾家單位開發(fā)了一套SLM快速成形設(shè)備，2014年又在前期的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，生產(chǎn)出Di-Metal100型設(shè)備，主要參數(shù)為：SPI連續(xù)式200W光纖激光器(波長1075nm)，光斑直徑50~70μm，大成形尺寸100mm×100mm×100mm，鋪粉層厚20~50μm，掃描速度5~7000mm/s，成型腔室以Ar或N2保護(hù)，含氧量控制在0.1%以下。華中科技大學(xué)研發(fā)的HRPM-Ⅱ型設(shè)備主要參數(shù)為：100W連續(xù)模式光纖激光器，采用二維振鏡聚焦，激光定位精度0.02mm，大掃描速度5m/s，成形速度≥7000mm3/h，鋪粉層厚50~100μm，采用雙缸上送粉方式，大成形尺寸為250mm×250mm×400mm。該設(shè)備在超輕結(jié)構(gòu)復(fù)雜件的制備方面有較強(qiáng)的優(yōu)勢。此外，武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室也自主研發(fā)了SLM設(shè)備，并對該設(shè)備的鋪粉裝置、運(yùn)動控制系統(tǒng)、總體集成技術(shù)等進(jìn)行了深入研究，其設(shè)備能實(shí)現(xiàn)與德國EOS公司設(shè)備相對應(yīng)的功能，且在價(jià)格方面具有優(yōu)勢，已經(jīng)在航天企業(yè)中獲得了應(yīng)用。

SLM專用金屬粉末研發(fā)情況

SLM技術(shù)與粉末冶金技術(shù)(PowderMetallurgy，PM)是互相聯(lián)系而又有所區(qū)別的兩種技術(shù)，共同點(diǎn)在於二者都是從粉末原材料通過加熱致密化制造出相應(yīng)結(jié)構(gòu)件，區(qū)別主要有兩點(diǎn)：(1)粉末冶金過程中，加熱的同時(shí)還要加壓，粉末未完全熔化，而SLM主要通過激光完全熔化粉末進(jìn)行制造；(2)采用粉末冶金的方法，粉末是一次性放入的，而SLM中的粉末是分多批次逐步加入的。這些區(qū)別導(dǎo)致二者對所用的粉末原材料要求有很大不同。

粉末冶金技術(shù)發(fā)展的歷史較為悠久，國內(nèi)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)較為完善，配套粉末生產(chǎn)企業(yè)也比較齊全。然而，目前生產(chǎn)SLM專用金屬粉末的主要是國外企業(yè)。其中，德國EOS公司規(guī)定成形所用的粉末材料也必須使用公司的配套產(chǎn)品，否則零件的成形效果就達(dá)不到質(zhì)量要求。而EOS公司的粉末定價(jià)高，從國外進(jìn)口采購周期長且面臨限購、運(yùn)輸安全等風(fēng)險(xiǎn)。因此，立足國內(nèi)研究情況，自主生產(chǎn)SLM專用粉末是必要的。在SLM專用粉末的生產(chǎn)方面，國內(nèi)比較知名的有無錫飛而康快速制造有限公司、西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司、西安賽隆金屬材料有限公司、沈陽金屬所等。主要是利用感應(yīng)熔煉氣體霧化技術(shù)生產(chǎn)粉末，并通過篩分獲得不同粒徑大小的產(chǎn)品。整個(gè)生產(chǎn)過程需在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，避免外來雜質(zhì)污染。

SLM技術(shù)在民用飛機(jī)上的應(yīng)用前景

隨著技術(shù)進(jìn)步及人民生活水平的提高，公眾對民用飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保的要求越來越高，這對民用飛機(jī)的制造技術(shù)提出了更高的要求。減輕飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的重量能有效降低材料成本和燃油消耗，提升飛機(jī)的市場競爭能力。增材制造技術(shù)由於能有效改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少材料用量，縮短加工流程而倍受關(guān)注。包括波音、空客等大型民用飛機(jī)制造商都投入了大量的資金、人力、物力對這一技術(shù)進(jìn)行研究，并已取得了顯著成果，在飛機(jī)發(fā)動機(jī)、吊掛、襟翼、艙門等部位已有成功的應(yīng)用。例如：空客公司在A300/A310機(jī)上廚房、盥洗室和走廊等連接鉸鏈上應(yīng)用了增材制造結(jié)構(gòu)件，并在其新的A350XWB型飛機(jī)上應(yīng)用了Ti-6Al-4V增材制造結(jié)構(gòu)件，且已通過EASA及FAA的適航認(rèn)證。GE公司采用增材制造技術(shù)制造了Leap噴氣發(fā)動機(jī)的金屬燃料噴嘴，通過這一技術(shù)，將噴嘴原本20個(gè)不同的零部件變成了1個(gè)。這樣造出的燃油噴嘴重量更輕，而且能夠承受極端溫度，為該公司節(jié)約了大量成本。近期GE擬采用增材制造技術(shù)制造GE9X噴氣發(fā)動機(jī)的低壓渦輪，GE9X據(jù)稱是“有史以來建造的先進(jìn)、省油的商用飛機(jī)發(fā)動機(jī)”，這款發(fā)動機(jī)將成為波音777客機(jī)的下一代――777X客機(jī)的驅(qū)動引擎，該款機(jī)型將於2018年開始生產(chǎn)，并有望在2020年交付首架給客戶。