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在过去的几十年中,激光增材制造得到了越来越多的关注,激光已成为增材制造(AM)越来越重要的核心,基于激光的增材制造系统占金属增材制造市场收入的一半以上,全球增材制造市场预计到2024年将达到3.2亿美元。毫无疑问,基于激光的增材制造已成为激光行业的一个非常重要的应用领域。 使用增材制造(尤其是金属制造)的关键要求之一是获得所需的力学性能。由于增材制造涉及许多会影响工艺条件的变量,因此仅通过试验来确定所得力学性能的尝试可能既耗时又昂贵。为了减轻这个问题并获得对过程的深入了解,已经进行了许多开发预测性过程模型的尝试。 AM的预测模型可以大致分为三类:AM过程热模型、微结构预测模型和力学性能预测模型。 激光增材制造面临巨大挑战,只有克服这些挑战,才能被接受为经济上可行的工业制造工艺。但与此同时,它也提供了前所未有的机会来制造那些传统制造工艺无法制造的新产品。显然,一项重大挑战是通过基于物理学的建模或数据驱动的方法来建立过程-微结构-属性关系,以促进增材制造零件的鉴定过程。 此外,必须同时开发可靠的过程中监视方法。激光金属AM提供的新机会包括制造大量定制的零件(例如医疗植入物),具有所需局部特性的功能渐变零件,用于制造智能或超材料结构的拓扑设计,几何形状复杂的零件(例如:热交换器),新型材料的合成,需要跨学科的人们共同努力,以产生新的设计和材料, 从而加速AM在制造业的应用。