什么是直接能量沉积(DED)金属层压制造印刷机和加工技术?

近年来，为了应对新时代的加工需求，各行业开发了许多新型的加工技术。其中，激光相关加工技术在焊接、切割、修复、抗磨涂层、层压板制造等方面得到了发展。它们已广泛应用于工程领域，包括航空航天，汽车，造船，模具和生物医学行业。

DED使用高能激光同时加热飞行中的粉末颗粒和衬底表面，形成熔池，熔池可以分层堆叠形成三维形状。

这种三维激光沉积技术是层压制造技术的一种形式。层压制造技术也被称为3D打印技术。3D打印技术允许工业生产复杂的金属部件，因为3D结构可以组合成具有独特，实用和美学特性的产品。

什么是直接能量沉积技术(DED)?

在DED加工过程中，材料以粉末或长丝的形式直接进入高温熔化区。然后将熔化的材料一层一层地沉积到基板上。激光直接能量沉积是一种增材制造工艺。通过连续的逐层融合可以形成三维物体。

直接激光沉积(DLD)技术还可以通过激光熔化金属、合金或陶瓷金粉材料到物体上，为三维物体添加涂层。它具有快速成型的优点，可以快速生产大规模的涂层或部件。

直接能量沉积(DED)技术原理及加工方法

• 机技术:
  可配备独立的控制器，通过外部输入输出(IO)接口和可编程逻辑控制器(PLC)控制机器。将DED与人机界面控制功能相结合，可实现熔覆加工的自动化。对DED机床的参数进行集成优化，写入CAM软件，实现工艺参数、显微组织和力学性能的预测。
• 工艺成型技术:
  该技术对DED机的工艺参数进行整合和优化，通过回归分析确定各工艺参数的设定值或范围，并对激光功率、扫描速度、供粉量三个重要控制因素进行因子实验。气路优化确定最佳工艺参数，并观察路径规划所覆盖的每条路径的结果。最后，优化后的结果写入CAM路径规划软件，以改善成品的外观、平整度和力学性能，达到可预测的工艺参数、微观结构和力学性能的目标。
  如果工件可以集成设计，那么原本需要许多零件的工件就可以作为单个零件生产出来，这在降低成本方面具有很大的优势。因此，DED的应用前景广阔。

直接能量沉积(DED)的技术优势是什么?

在直接激光沉积中，材料被熔化并附着在基片上，因此与传统的机械加工生产方法相比，材料的利用率较低，在生产过程中可能浪费50%以上的材料。在航空航天、半导体、LCD、模具、发电和生物医药等材料和制造成本非常高的行业，直接激光沉积特别有助于节省材料成本。当部件部分损坏时，可以使用少量材料进行维修，从而降低成本。

直接激光沉积设备可以单独设计，为客户创建定制的系统。移动控制系统可以调整以适应需要，包括与机器人集成，或转台等。

直接能量沉积(DED)的工业适用性是什么?

直接激光沉积技术的应用可分为:新部件的3D打印、涂层、部件表面修复。当通过直接激光沉积3D打印制造新组件时，需要载体基板。3D组件制作完成后，载体可以被切断，或者载体本身可能是组件的一部分。因此，直接激光沉积技术可以为现有组件添加3D打印组件或附加功能。

DED粉末喷涂技术在制造要求精细细节的工件方面具有巨大的潜力，如航空航天、汽车等行业。DED可以制造非常复杂的工件，并且工件可以由集成零件制成，从而减少了设计所需的零件总数。DED非常适合与新型合金材料，特别是用其他方法不易制造的梯度材料等材料一起使用，因此DED技术具有广阔的发展前景。