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激光涂覆快速制造技术也称近形技术(Laser Engineering Net Shaping ，LENS)、直接光制造技术(Directed Laser Fabrication，DLF)、直接金属沉积技术(Directed Metal Deposition，DMD)和激光共凝固技术( Laser Consolidation ，LC)，是今年来再激光熔覆技术和快速原型技术的基础上发展起来的一种新技术。首先由CAD产生零件实体模型，然后用分层软件对实体模型进行处理，获取各截面的几何信息，并将其转化成NC工作台的运动的轨迹信息。成形时，有一束高功率激光会照射到基材表面形成熔池，与此同时金属粉末通过同轴送粉嘴被同轴地喷入熔池形成熔覆层，送粉嘴根据CAD给定的各层截面的轨迹信息，在NC的控制下将材料逐层扫描堆积，最终制造出金属实体零件。由于激光熔覆的快速凝固特征，所制造出的金属零件具有优良的质量和强度。 与其他传统的制造方法相比，激光熔覆直接制造技术的突出优点如下：(1)具有高度的柔性，在计算机的控制下可以方便迅速地制作出传统加工方法难以实现的复杂形状的金属零件;(2)生产周期短，效率高;(3)提高了设计的灵活性;(4)应用范围广，既可以用来制作普通合金零件，又可以用来加工钛等易氧化金属零件，提高材料的利用率，改变了人们对材料的选择原则;(5)激光与材料相互作用时快速熔化和凝固过程使材料具有许多常规材料在常规条件下无法得到的组织。 国外对该工艺技术的研究主要有美国Sandia国家实验室、德国汉诺威激光中心、加拿大国家科学院集成制造技术研究所以及美国Los Alamos 国家实验室等。其中美国Los Alamos 国家实验室利用该技术制造出了带有半球、直壁、通孔、尖角的零件，加工材料包括AISI316和400不锈钢等。经评估，利用该技术制作模具可使加工时间缩短40%，工序由原来的62步减少为7步。国内研究该技术的单位有清华大学、西北工业大学、北京工业大学和中国科学研究院等，其中清华大学机械系激光加工制造中心已经研制出适合于直接制造金属零件的各自规格的同轴送粉喷嘴和自动送粉器，发展了激光快速柔性制造即LRFM系统，已申请相关的发明专利多项。中科院已经开发出集成化激光智能加工系统。 |
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