电子束增材制造研究进展（文献综述）
摘要：增材制造技术的出现被认为是21世纪机械制造业领域中的一次跨时代的工艺技术革新，给现代社会带来了巨大的冲击和震撼。它是一种主要以金属粉末、颗粒或金属丝为原料，通过CAD预粉层然后逐层添加材料来制造零件的加工方法，经过20多年的研究取得了比较显著的进展。文章根据国内外增材制造研究现状，综述了电子束增材制造的基本原理、相比于传统制造方法的优势、在各个主要方面的应用、使用的金属材料以及制造过程中对制件质量影响较为重要的因素，同时也对对增材制造技术的未来进行了展望。
关键词：电子束；增材制造；金属粉末；梯度材料
1 前言
增材制造技术（俗称3D打印技术）是起源于20世纪80年代，近些年才逐渐发展起来的一项高端数字化制造技术，被誉为“第三次工业革命” 的核心技术。相比于传统的切削加工，是一种“自下而上”材料累加的制造方法[1]。它是通过三维建模软件对零件形状进行建模，然后将零件切片形成二维形状，根据二位图形采用逐层累加连接制作成物体的过程，如图1所示。与传统的制造技术相比，增材制造不必事先制造模具，不必在制造过程中去除大量材料，也不必通过复杂的锻造工艺就能能到最终的产品。它对于制造一些造型结构复杂、精密度要求较高的零件有很大的优势，不仅节能省材，还有操作简便，制造灵活等优点。根据增材制造过程中填充材料的方式不同可分为两类，即预铺粉和同步送粉或送丝两种，结合激光、电子束两种高能束流作为热源，又可分为激光熔化沉积（laser melting deposition）、激光近净成形（laser engineered net shaping，LENS）、选区激光熔化（selective laser melting，SLM）、电子束选区熔化（selective electron beam melting,SEBM）和电子束熔丝成形技术（electron beam direct manufacturing，EBDM）等[2]。激光和电子束都属于高能量密度热源，其能量密度在同一数量级，远远高于其他热源。但相比于激光，电子束还具有自己独特的优点。功率高：电子束加工的最大功率可达到激光的数倍；能量利用率高；材料无反射：很多金属材料对激光都有反射作用，使得材料不易熔化，而电子束则不受反射的影响；对焦方便：激光中的透镜焦距为定值，只有通过移动工作台才能实现对焦，而电子束则可以任意对焦；真空无污染：电子束加工设备的真空环境可避免金属被氧化，有利于成形。因而得到了广泛关注并开展了相关方面的研究。电子束熔丝增材制造设备及其结构简图如图2、3所示。
图1 增材制造基本原理
图2 电子束熔丝增材制造设备 图3 电子束熔丝增材制造设备结构简图
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
