近日，南京理工大學與(yu) 中科煜宸在國際權威期刊《Virtual and Physical Prototyping》聯合發表增材製造最新研究成果，論文題目為(wei) “Origin of deposition errors and layer-wise control strategies during laser additive manufacturing”。

激光定向能量沉積是一種典型增材製造製造技術，具有沉積效率高、力學性能強和製造柔性好的特點，對於(yu) 航空航天、能源軍(jun) 工等行業(ye) 具有重要意義(yi) 。其通過激光加熱基材表麵產(chan) 生熔池，並使金屬粉末等原料在熔池中經曆“加熱-熔化-凝固-冷卻”過程沉積得到致密構件。

然而，激光定向能量沉積技術在成形精度控製方麵還存在諸多不足，特別是在新結構、新工藝研發階段存在精度超差甚至是報廢的風險。因此，探明熔池劇烈流動與(yu) 複雜熱循環對構件成形誤差的影響機製，並建立沉積態誤差控製方法至關(guan) 重要。

該研究揭示了激光增材製造過程中熔池內(nei) 部作用力對沉積偏差的影響機製，在介觀尺度探明了蒸汽反衝(chong) 壓力、表麵張力、熱毛細力在不同傳(chuan) 熱條件下對熔池形態的具體(ti) 作用，繼而闡明了封閉路徑結構在掃描路徑處產(chan) 生偏差的根本原因。

此外，研究還依托高置信度機理模型的解耦分析，揭示了沉積過程中偏差的傳(chuan) 遞和積累規律，首次預測並應用了熔池重熔對於(yu) 既有偏差的“削峰填穀”自調節機製。基於(yu) 自調節機製的多起點打印策略通過最優(you) 偏置角度，有效控製了既有偏差並通過抑製誤差積累實現了精確打印。該成果將為(wei) 推動智能化增材製造過程在線監測與(yu) 自動控製、提高增材製造的構件質量提供重要基礎。

南京理工大學韋輝亮教授表示，在課題研究過程中使用的中科煜宸激光送粉設備LDM-8060型金屬打印機為(wei) 科研探索提供了保障。“平台集成的大容積成形艙配備有氣體(ti) 循環淨化係統，密封性好，可滿足不同尺度鈦合金樣件的打印需求。”

韋教授還說到，“該平台采用精密CNC數控係統，模塊化和開放程度高，能夠根據需求增加環境監測設備、紅外設備、CCD相機等多種傳(chuan) 感器，為(wei) 增材製造科研探索提供了強有力的支持。”

截止目前，中科煜宸已與(yu) 數家研究所、高校合作進行課題研究，為(wei) 科研教育領域提供更先進的產(chan) 品和技術支持。未來，中科煜宸將繼續攜手更多的高校和科研院所，共同推動增材製造技術的發展與(yu) 應用。