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金属增材制造技术工艺及应用
随着科技的不断发展，制造业也在加速转型，金属增材制造技术应运而生。金属增材制造（MetalAdditiveManufacturing，M-AM）是一种利用金属粉末或线材等材料，在数字化控制下，逐层叠加并精细喷涂熔化成型的制造技术。与传统的金属加工技术相比，金属增材制造具有极大的灵活性、高速度、高精度、高复杂性、高批量化等特点。
一、工艺流程及技术分类
金属增材制造工艺流程一般包括：预处理、建模、切片、生产，制成成品后还需要进行后处理。其中，预处理是指对金属粉末或线材等材料进行精细筛选和处理；建模是指依据产品设计模型进行三维打印；切片是将该模型文件转换为能够被打印机读取和执行的指令；生产是完成打印件的生产过程；后处理是对打印件进行热处理、表面处理、机加工和组装等操作，以改善其性能和加工精度。
根据制造原理和加工方式的不同，金属增材制造技术一般分为以下几种：激光熔化成型（LaserMeltingDeposition，LMD）、电子束熔化成型（ElectronBeamMelting，EBM）、电弧增材制造（ArcAdditiveManufacturing，ArcAM）等。其中，LMD技术主要应用于单层或多层覆盖金属颗粒，直接在成型表面进行熔化喷涂；EBM技术是将电子束聚焦到金属颗粒上，使其熔化成型；ArcAM技术是通过一个等离子弧将金属粉末或线材熔化成型。
二、应用领域
金属增材制造技术落地后，广泛应用于航空航天、汽车制造、工业等领域。下面就航空航天行业来举例说明。
1.零部件制造
金属增材制造技术可以制造出高强度、高精度和轻量化的飞机零部件。传统的制造方法存在着过剩的浪费和缺陷，而金属增材制造技术可以根据设计要求直接打印出完全匹配的零部件，从而提高整个生产线的效率，并且可以满足航空工业中对于材料、加工质量和生产周期的特殊需求。
2.涡轮发动机制造
航空发动机的制造精度要求极高，传统的铸造工艺也存在着相应的缺陷。而金属增材制造技术可以通过立体扫描激光加工等方式，制成精度高、耐高温、轻量化的涡轮叶片、涡轮盘等部件。这使得整个发动机性能大幅度提升，同时减少了成本和制造的时间。
3.其他应用
金属增材制造技术在航空航天领域的其他应用包括轨道交通客舱工程、卫星载荷、航天井等。通过该技术的应用，可以使航空航天工业的制造模式更为灵活高效。
三、发展趋势
随着3D打印技术的不断完善和提高，金属增材制造技术在工业制造领域的应用前景依然广阔。未来还将不断出现更加先进和多样化的金属增材制造技术，更加便于使用和打印所需材料类型。同时，随着5G技术的普及和SaaS（即软件即服务，SoftwareasaService）等技术模式的崛起，金属增材制造技术的数字化和智能化程度也将越来越高，实现全新的质量和效率提升。
四、总结
综上所述，金属增材制造技术正逐步占领制造业的市场份额，成为制造业中具有前瞻性和实用性的技术。金属增材制造技术的重要发展方向是向智能化、高效率和专业化方面转移。因此，我们应该逐步了解和掌握这些技术，以便在未来的工作和学习中更好地使用它们。