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基于定向能量沉積技術(shù)的金屬基添加劑制造系統(tǒng)的開發(fā)
（論文部分內(nèi)容摘抄）
日本三菱重工業(yè)機(jī)床株式會(huì)社有限公司(MAT)，連同日本三菱重工業(yè)株式會(huì)社(三菱重工)于2014年加入了由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省作為國(guó)家項(xiàng)目成立的未來(lái)增材制造技術(shù)研究會(huì)(TRAFAM)。此后，兩家公司致力于開發(fā)一種基于金屬的添加劑制造系統(tǒng)，采用定向能量沉積技術(shù)。MAT開發(fā)的系統(tǒng)是一個(gè)具有增材制造功能和機(jī)械加工功能的混合系統(tǒng)，它通過(guò)應(yīng)用制造過(guò)程中的過(guò)程監(jiān)控功能和具有增強(qiáng)屏蔽性能的粉末進(jìn)料噴嘴，實(shí)現(xiàn)高效、高精度的增材制造。目前，我們正與各領(lǐng)域的工業(yè)用戶共同推動(dòng)一種可投入實(shí)際使用的增材制造方法的開發(fā)。
沉積型增材制造原理如圖所示。
沉積型增材制造技術(shù)也被稱為定向能沉積技術(shù)(簡(jiǎn)稱為DED)是一種增材制造技術(shù)，在局部加熱的同時(shí)，利用合適的熱源將金屬材料與基材熔融固化。在我公司開發(fā)的金屬添加劑制造系統(tǒng)中，采用了用激光束將載氣噴射的金屬粉末熔化的方法。
因此，為了深入開展對(duì)增材制造過(guò)程的監(jiān)測(cè)和元素測(cè)試分析，研究其對(duì)增材制造質(zhì)量的影響，我們研制了一個(gè)具有監(jiān)測(cè)驗(yàn)證測(cè)試功能的小型增材制造系統(tǒng)。本增材制造試驗(yàn)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)臺(tái)、增材制造頭、進(jìn)粉裝置、激光振蕩器、控制裝置等組成。過(guò)程監(jiān)控畫面，它允許以彩色圖像顯示熔池的溫度分布并實(shí)時(shí)顯示獲得的波形。
正在努力開發(fā)基于定向能量沉積技術(shù)的金屬增材制造系統(tǒng)。在并介紹了工藝監(jiān)控、粉本文中，我們描述了所開發(fā)的增材制造系統(tǒng)的框架，末進(jìn)給噴嘴和增材制造工藝等關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)情況。未來(lái)，MAT將推動(dòng)這些技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。
這項(xiàng)研發(fā)工作利用了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省委托項(xiàng)目“以3D成型技術(shù)為制造計(jì)劃(下一代工業(yè)3D打印機(jī)和超精密3D成型系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā))”和新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)支持項(xiàng)目的成果。
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