來源： 長三角G60激光聯(lián)盟
據(jù)悉畜埋，印度科研人員綜述了金屬增材制造的最新進展:里程碑脱刷、趨勢、挑戰(zhàn)和前景挣堪。相關(guān)研究以“A state-of-the-art review on metal additive manufacturing: milestones, trends, challenges and perspectives”為題發(fā)表在《Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering》上。
文中全面綜述了金屬增材制造（MAM）。與傳統(tǒng)制造工藝相比外构，MAM工藝具有設(shè)計自由、結(jié)構(gòu)優(yōu)化播掷、幾乎可忽略廢料的生產(chǎn)以及復雜結(jié)構(gòu)的制造等巨大能力和優(yōu)勢审编，是未來工業(yè)制造系統(tǒng)中大有可為的技術(shù)。本綜述論文對MAM進行了全面分析歧匈，分析了其在粉末床熔融垒酬、定向能沉積、板材層壓嚎猛、金屬粘合劑噴射和材料擠壓等各種技術(shù)中的分類薛苫。此外，論文還研究了MAM 中使用的各種材料拉鳄，包括傳統(tǒng)金屬和合金排貌，以及新興的新型材料犬洽。論文深入探討了冶金方面的問題，包括加工參數(shù)投谅、凝固绰尖、冶金機制、顯微組織演變和力學性能昨宋。此外吹磕，文中還簡要介紹了工業(yè)界在采用這些技術(shù)時所面臨的各種主要挑戰(zhàn)，以及最近報道的一些解決方案紧除。最后壤牙，文中綜述了這些技術(shù)發(fā)展道路上的一些重要未來趨勢和目前正在進行的開發(fā)活動「涂浚總之适肠，文中提供了有關(guān)MAM的一些重要知識，包括其分類候引、材料侯养、冶金學方面、挑戰(zhàn)以及未來趨勢和發(fā)展機遇澄干。圖1 MAM技術(shù)的分類
圖2 基于PBF的MAM技術(shù)示意圖:a SLS逛揩、b SLM和c EBM
圖3 基于DED的MAM技術(shù)示意圖:a LENS、b LFF麸俘、c WAAM和d EBFF
圖4 基于SL的MAM技術(shù)示意圖:a LOM辩稽、b UC 或 UAM 、c FSAM
圖5 與金屬增材制造相關(guān)的挑戰(zhàn)
圖6 a金屬立體光刻系統(tǒng)示意圖从媚；b MFCAM工藝示意圖
圖7 零件加固工藝支架設(shè)計流程示意圖
圖8 不同建模和仿真工具在制造部件相關(guān)長度尺度上的集成方法
圖9 MAM中機器學習和人工智能集成的可視化示意圖
金屬增材制造（MAM）是一項創(chuàng)新和變革性技術(shù)逞泄，具有徹底改變制造業(yè)的巨大潛力。這篇綜合綜述論文對金屬增材制造的各個方面進行了科學探索拜效，包括其分類喷众、材料、冶金方面紧憾、挑戰(zhàn)和未來趨勢到千。通過對現(xiàn)有文獻的深入研究，科研人員發(fā)現(xiàn)了一些重要發(fā)現(xiàn)夭蒜，凸顯MAM在現(xiàn)代制造業(yè)中的深遠重要性和影響栋灿。本綜述探討了MAM中使用的各種材料惑妥，包括常見的金屬和合金值舌，如鋼、鋁基合金示荠、鈦基合金漓蜗、鎳基合金和鈷基合金岳散。此外，還研究了金屬基復合材料 (MMC)螃恕、高熵合金 (HEA)眠煮、塊狀金屬玻璃 (BMG) 和形狀記憶合金(SMA) 等新型材料和合金的潛力。這種材料種類繁多膳几，可生產(chǎn)出具有定制特性的部件茴审，有利于復雜設(shè)計和卓越性能的實現(xiàn)。MAM 的冶金方面是本綜述的重點启疙，包括加工參數(shù)變量的影響躁绸、凝固的復雜性、潛在的冶金機制以及隨后顯微組織和力學性能的演變臣嚣。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了精確控制加工參數(shù)（如激光功率净刮、掃描速度和層厚度）以獲得理想的顯微組織和機械特性的重要性。這些見解為工藝優(yōu)化鋪平了道路硅则，確保生產(chǎn)出性能穩(wěn)定可靠的增材零件淹父。盡管MAM潛力巨大，但正如本綜述所述怎虫，仍存在一些挑戰(zhàn)暑认。這些挑戰(zhàn)包括有限的材料范圍、后處理要求大审、有限的制造體積穷吮、顯微組織和力學性能的各向異性、大規(guī)模生產(chǎn)能力饥努、多材料沉積捡鱼、標準化問題以及可重復性和再現(xiàn)性問題。要應(yīng)對這些挑戰(zhàn)酷愧，需要研究人員逛径、行業(yè)專業(yè)人士和政策制定者通力合作，充分挖掘MAM的潛力濒垫，促進其在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用匕憋。未來的MAM趨勢和發(fā)展，本綜述將對此進行深入探討久泞。這些趨勢和發(fā)展包括：工藝技術(shù)的進步族帅、新材料的探索和利用、增材制造設(shè)計（DfAM）原則與零件整合的融合淡藻、增材制造和減材制造工藝的混合廊睹、自動化后處理技術(shù)的出現(xiàn)、對提高沉積率的追求、建立健全的質(zhì)量控制措施贤疆、利用建模和模擬進行工藝優(yōu)化益柳，以及將機器學習和人工智能融入增材制造領(lǐng)域。這些未來趨勢有望進一步增強MAM的能力和應(yīng)用枫演，使其真正成為制造業(yè)的一場革命捕谢。最后，這篇綜述論文以嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)造性的洞察力探討了MAM的世界酵熙。其研究結(jié)果強調(diào)了MAM的變革潛力轧简，特別是在制造復雜、定制和高性能組件方面匾二。要充分發(fā)揮MAM的威力吉懊，研究人員、行業(yè)專業(yè)人士和政策制定者必須通力合作假勿。通過克服現(xiàn)有挑戰(zhàn)借嗽、探索新材料和新工藝以及建立健全的標準和指導方針，可以實現(xiàn)MAM的廣泛應(yīng)用转培。機器學習和人工智能的整合將進一步增強MAM的功能恶导，使其具備智能流程優(yōu)化和質(zhì)量控制能力。隨著科研人員走上MAM的道路浸须，未來將蘊含無限可能惨寿，重塑制造業(yè)，推動科研人員進入創(chuàng)新和生產(chǎn)力的新時代删窒。論文鏈接：Badoniya, P., Srivastava, M., Jain, P.K.et al. A state-of-the-art review on metal additive manufacturing: milestones, trends, challenges and perspectives. J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. 46, 339 (2024). https://doi.org/10.1007/s40430-024-04917-8
