李宏新 梁嘯宇 張磊 林峰

(1.清華大學(xué)機(jī)械工程系，北京 100084；2.先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084；3.生物制造與快速成形技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084)

增材制造(Additive manufacturing，AM)基于離散數(shù)據(jù)模型，通過(guò)添加材料的方式成形三維零件，相比于傳統(tǒng)成形工藝，具有材料利用率高及可成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件等優(yōu)勢(shì)，受到了制造業(yè)的重視，被認(rèn)為具有廣闊的應(yīng)用前景及巨大的發(fā)展?jié)摿?。在工業(yè)領(lǐng)域，以不銹鋼[1-3]、鈦合金[4-5]、高溫合金[6-7]等為代表的金屬材料應(yīng)用廣泛，其相關(guān)增材制造技術(shù)及工藝備受關(guān)注。

在金屬增材制造技術(shù)中，以粉末床為基礎(chǔ)的粉末床熔融工藝(Powder bed fusion，PBF)以平均粒徑在30～100 μm的金屬粉末為原材料進(jìn)行零件逐層成形，相比于定向能量沉積(Directed energy deposition，DED)等以金屬絲為原材料，其粉末床支撐更有利于成形內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)，因此在醫(yī)療植入物[8]、復(fù)雜結(jié)構(gòu)[9]、航空航天[10]等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。其中，采用電子束為熱源的電子束粉末床熔融(Electron beam powder bed fusion，EB-PBF)技術(shù)相比于采用激光為熱源的激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion，L-PBF)技術(shù)，具有更高的能量利用率及成形效率，且成形過(guò)程中的高溫環(huán)境更有利于成形脆性材料、易裂材料等，具有更廣闊的材料適應(yīng)性。

近年來(lái)，隨著更多的企業(yè)與研究者進(jìn)入EB-PBF領(lǐng)域，EB-PBF技術(shù)的裝備及成形材料得到了極大的拓展。本文將從EB-PBF技術(shù)的原理出發(fā)對(duì)EB-PBF技術(shù)進(jìn)行介紹，并對(duì)近年來(lái)EB-PBF技術(shù)在裝備及工藝方面的最新進(jìn)展進(jìn)行綜述，對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行分析探討。

1 EB-PBF技術(shù)及裝備

1.1 熱源

圖1展示了EB-PBF設(shè)備的示意圖，其由電子槍系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、送粉機(jī)構(gòu)及成形平臺(tái)等幾個(gè)主要部分組成。不同于L-PBF，因大氣對(duì)電子束的散射作用，EB-PBF工藝需要工作在真空環(huán)境[11]。

熱源決定了EB-PBF技術(shù)的基本特征。EB-PBF工藝以高速運(yùn)動(dòng)的電子束為熱源，成形時(shí)電子動(dòng)能被材料吸收而轉(zhuǎn)化為熱能以熔化粉末。電子槍用于提供高能電子束，其通常由陰極、柵極、陽(yáng)極組成，如圖1所示。其中電子從陰極射出，并在陰極與陽(yáng)極之間施加電場(chǎng)以對(duì)電子進(jìn)行加速，而柵極可施加反向電場(chǎng)以抑制陰極電子射出，從而控制電子數(shù)量，進(jìn)而控制電子束的束流強(qiáng)度和電子束能量。

圖1 EB-PBF設(shè)備示意圖

當(dāng)前普遍采用的熱發(fā)射陰極電子槍?zhuān)ㄟ^(guò)加熱陰極以使得電子從陰極表面逸出，因此具有更廣泛的環(huán)境適應(yīng)性，常用于熱加工，其常用的陰極材料有高熔點(diǎn)純金屬(如鎢)、硼化物(如六硼化鑭)等。其中硼化物陰極工作溫度低、逸出功較小，具有更大的電流發(fā)射密度和工作壽命[12-13]。按照陰極加熱方式的不同，電子槍可分為直熱式與間熱式兩種類(lèi)型。其中直熱式電子槍通過(guò)對(duì)陰極通以電流，利用陰極電阻的熱效應(yīng)對(duì)其加熱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但電流引起的磁場(chǎng)會(huì)影響其聚焦[14]；間熱式電子槍采用其它熱源(另一個(gè)燈絲或激光等)對(duì)陰極進(jìn)行加熱，避免了電流磁效應(yīng)，有利于電子槍聚焦，但增加了結(jié)構(gòu)復(fù)雜度[15-16]。

對(duì)電子槍來(lái)說(shuō)，電子束的功率P由陰極發(fā)射電流I和陰極與陽(yáng)極之間的加速電壓U的乘積定義，EB-PBF技術(shù)常用功率在3～6 kW之間。加速電壓決定了電子的最終運(yùn)行速度，熱加工用電子槍加速電壓通常在30～150 kV之間，而EB-PBF設(shè)備采用的典型加速電壓為60 kV。對(duì)于電子束來(lái)說(shuō)，提高加速電壓會(huì)增大電子動(dòng)能，從而增強(qiáng)電子束穿透能力并減小電子束束斑直徑。研究發(fā)現(xiàn)在EB-PBF工藝中，當(dāng)加速電壓提高后，由于電子束穿透金屬蒸氣能力的增強(qiáng)，電子束的能量利用率有顯著提升[17]。模擬及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明提高加速電壓有利于減小EB-PBF工藝中的未熔合缺陷，如圖2所示[18-19]。但從設(shè)備角度，提高加速電壓會(huì)更容易導(dǎo)致電子槍發(fā)生高壓放電現(xiàn)象，因此會(huì)對(duì)真空環(huán)境提出更高要求，且設(shè)備的射線防護(hù)能力也需加強(qiáng)[20]。

(a)60 kV (b)120 kV (c)180 kV

1.2 成形過(guò)程

電子束從陽(yáng)極孔射出后，其經(jīng)過(guò)下方聚焦線圈和偏轉(zhuǎn)線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行匯聚和偏轉(zhuǎn)，并最終在成形平面上加熱或熔化粉末，逐層形成三維零件。其聚焦與偏轉(zhuǎn)通過(guò)電磁場(chǎng)控制，可快速調(diào)節(jié)，偏轉(zhuǎn)速度可達(dá)數(shù)千米每秒。不同于L-PBF成形，EB-PBF工藝在熔化粉末層之前會(huì)對(duì)整個(gè)粉末床以散焦電子束進(jìn)行預(yù)熱過(guò)程。其作用是通過(guò)加熱粉末床，使得粉末之間產(chǎn)生微燒結(jié)，從而增加其導(dǎo)電性，這利于電荷的傳導(dǎo)，以避免因電荷滯留在粉末顆粒上而引發(fā)粉末床潰散現(xiàn)象的發(fā)生；同時(shí)，預(yù)熱粉末床還可降低成形過(guò)程中的熱應(yīng)力，從而減少裂紋的產(chǎn)生。因此，粉末床的預(yù)熱溫度與成形材料有關(guān)，如成形鋁合金時(shí)預(yù)熱溫度為350℃[21]，而成形鎳基高溫合金時(shí)則需1000℃以上[22]。

在成形過(guò)程中，其主要成形參數(shù)包括束流I、掃描速度v、線間距d、層厚L等。通過(guò)以上參數(shù)的組合可獲得線能量密度PL(UI/v，J/m)、面能量密度PA(PL/d，J/mm2)、體能量密度PB(PA/L，J/mm3)等不同表征熱輸入的指標(biāo)。圖3展示了Ti6Al4V材料的典型成形區(qū)間[23]。熱輸入不足會(huì)導(dǎo)致層間未熔合和孔隙缺陷，最終形成多孔狀上表面；而熱輸入過(guò)高會(huì)導(dǎo)致熔池在反沖壓力的作用下發(fā)生流動(dòng)，從而產(chǎn)生波浪狀上表面。在合適的成形參數(shù)區(qū)間，EB-PBF試樣的致密度可超過(guò)99.5%，且上表面粗糙度可降低至Ra15 μm以?xún)?nèi)，其側(cè)表面粗糙度通常在Ra20～35 μm之間[24]。

圖3 EB-PBF工藝中的典型成形區(qū)間及試樣表面

對(duì)于成形試樣來(lái)說(shuō)，其主要評(píng)估參數(shù)有致密度、組織、表面質(zhì)量、力學(xué)性能等。通過(guò)調(diào)節(jié)材料成分、預(yù)熱參數(shù)、成形參數(shù)、掃描策略等可有效調(diào)節(jié)制件成形質(zhì)量，EB-PBF工藝典型成形件力學(xué)性能通?？蛇_(dá)到同等材料的鍛件水平[25]。此外，在EB-PBF工藝的真空環(huán)境中，元素的蒸發(fā)也是在成形時(shí)需要考慮的影響因素，尤其對(duì)于低熔點(diǎn)金屬如鋁、銅等；其與線能量密度顯著相關(guān)，采用較低的線能量密度可降低元素蒸發(fā)[26]。

1.3 裝備發(fā)展

最早的EB-PBF設(shè)備由瑞典Arcam公司于2002推出，此后的二十年內(nèi)Arcam一直是全球唯一一家提供商業(yè)化EB-PBF設(shè)備的公司。在Arcam公司的推廣下，EB-PBF技術(shù)在航空航天及骨科植入物等領(lǐng)域展示出了重要的應(yīng)用前景，但Arcam公司設(shè)備的封閉性限制了該技術(shù)的推廣與應(yīng)用[27]。

清華大學(xué)機(jī)械工程系自2004年開(kāi)始自主研發(fā)EB-PBF設(shè)備，并先后給國(guó)內(nèi)的西北有色院、中科院合肥物質(zhì)研究院等電位研發(fā)了科研用EB-PBF設(shè)備。

2015年以來(lái)，陸續(xù)有多家國(guó)內(nèi)外公司進(jìn)入該領(lǐng)域并相繼推出多型商品化的EB-PBF設(shè)備，極大地拓寬了其應(yīng)用范圍。這些公司有清研智束有限公司、西安塞隆金屬材料有限公司、日本電子株式會(huì)社(JEOL)、瑞典Freemelt公司、英國(guó)Wayland Additive公司等。

JEOL公司及Wayland Additive公司聲稱(chēng)其設(shè)備參考半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的電子束光刻技術(shù)，可屏蔽或中和電子電荷，無(wú)需預(yù)熱粉末床即可避免粉末潰散，降低了成形成本，其設(shè)備如圖4(a)所示[28]。Freemelt公司開(kāi)發(fā)出以二級(jí)激光加熱電子槍為熱源的EB-PBF設(shè)備，如圖4(b)所示[29]，該設(shè)備在不同束流下束斑可保持一致性，有利于工藝穩(wěn)定性。

圖4 JEOL公司和Freemelt公司開(kāi)發(fā)的EB-PBF設(shè)備

國(guó)內(nèi)方面，清研智束有限公司相繼開(kāi)發(fā)出成形高度可達(dá)700 mm的單槍EB-PBF設(shè)備和成形幅面可達(dá)600 mm×600 mm的2×2陣列式四槍EB-PBF設(shè)備，如圖5所示。此外，清華大學(xué)機(jī)械系近年開(kāi)發(fā)出加速電壓可達(dá)90 kV的激光加熱電子槍?zhuān)⑵鋺?yīng)用于EB-PBF設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)了高壓電子束粉末床熔融工藝，該技術(shù)顯著提高了EB-PBF工藝的預(yù)熱效率、成形效率及電子束的能量利用率[17,30]。以上裝備技術(shù)進(jìn)步對(duì)于EB-PBF技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用有重要推動(dòng)作用。

圖5 清研智束有限公司開(kāi)發(fā)的大尺寸EB-PBF設(shè)備

為進(jìn)一步提高EB-PBF成形件性能及工藝穩(wěn)定性，德國(guó)K?rner課題組[31-33]與清華大學(xué)林峰課題組[34]將基于背散射電子和二次電子的在線檢測(cè)技術(shù)引入EB-PBF的成形過(guò)程，該技術(shù)通過(guò)采用探測(cè)板檢測(cè)電子束掃描在試樣和粉末床表面產(chǎn)生的背散射/二次電子信號(hào)，以避免傳統(tǒng)光學(xué)方法中金屬蒸鍍的影響，可實(shí)現(xiàn)對(duì)表面形貌和孔隙的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋控制，有效地改善了成形件孔隙率并提高成品率。其原理如圖6所示[35]。

圖6 二次電子探測(cè)裝置

2 EB-PBF成形材料與應(yīng)用

EB-PBF技術(shù)可成形大部分金屬，其典型應(yīng)用材料包含鎳基合金、鈦鋁合金、鈦合金等，此外對(duì)于銅、鎢合金等也有部分研究。此外，PBF工藝還可用于制備點(diǎn)陣多孔結(jié)構(gòu)、拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)等傳統(tǒng)工藝難以成形的復(fù)雜輕量化結(jié)構(gòu)。

2.1 材料成形

(1)鈦合金。鈦合金具有很多優(yōu)越的性能，如低密度、高機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性能、無(wú)人體過(guò)敏反應(yīng)等，具有巨大的應(yīng)用潛力。Ti6Al4V是在EB-PBF技術(shù)中最廣泛應(yīng)用的材料，EB-PBF技術(shù)制造的典型Ti6Al4V試樣的微觀結(jié)構(gòu)為有序的薄片狀網(wǎng)籃組織，其組織隨著熱輸入的增大而變得粗大，此時(shí)強(qiáng)度會(huì)有所降低，如圖7所示[36]。此外，研究人員采用EB-PBF成形TA15鈦合金，其結(jié)果顯示EB-PBF成形TA15合金室溫拉伸性能優(yōu)于鍛態(tài)TA15鈦合金，極限抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)1050 MPa，斷后伸長(zhǎng)率達(dá)13.02%。在EB-PBF成形工藝的溫度場(chǎng)演變條件下，TA15鈦合金內(nèi)部呈現(xiàn)網(wǎng)籃組織、魏氏組織共同存在的特征，且在部分工藝參數(shù)下存在馬氏體相[37-38]。

圖7 EB-PBF成形Ti6Al4V不同成形參數(shù)下組織及力學(xué)性能

(2)鈦鋁合金。鈦鋁合金可用來(lái)制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪葉片等工作溫度超過(guò)700℃的熱端部，而其密度只有4 g/cm3左右。但鈦鋁合金的室溫塑性低、脆性高，傳統(tǒng)工藝成形難度大。而EB-PBF工藝的高粉末床溫度、低應(yīng)力成形特點(diǎn)，為鈦鋁合金的三維打印成形提供了可能性。美國(guó)通用電氣公司采用Arcam公司的EB-PBF設(shè)備成功制備出Ti48Al2Cr2Nb低壓渦輪葉片，并實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)。

(3)銅合金。銅作為一種具有優(yōu)異導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性的材料，在散熱等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。研究者采用EB-PBF工藝，成功制備出內(nèi)流道直徑最低至1.5 mm的銅試樣并將其應(yīng)用于加速器的陰極結(jié)構(gòu)中，如圖8所示[39]。值得注意的是，由于銅易于氧化的特性，EB-PBF成形過(guò)程中需要更高的真空度且粉末回收過(guò)程中也需要格外避免氧化以防止成形件過(guò)高的氧含量從而影響其性能。

(a)三維模型；(b-c)實(shí)物圖；(d-e)零件裝配位置

(4)鎳基合金。鎳基合金在高溫下具有優(yōu)異的力學(xué)性能，常用于發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、燃燒室等部位。通常EB-PBF成形鎳基合金為柱狀晶[40]，但近年來(lái)已有個(gè)別團(tuán)隊(duì)通過(guò)調(diào)整成形過(guò)程中的粉末床溫度、掃描策略，在多晶的基板上成功制備出鎳基合金單晶，如圖9所示[41-42]。這展示出了EB-PBF技術(shù)在晶體組織調(diào)控方面的巨大潛力。

(a)成形掃描策略；(b-g)成形尺寸逐漸變大的單晶。

(5)鈮鎢合金。高功率與高吸收率的電子束為其成形高熔點(diǎn)合金提供了可能性。研究人員對(duì)鈮鎢難熔合金進(jìn)行EB-PBF成形，其電子束電流和掃描速度對(duì)EB-PBF成形Nb521樣品表面形貌的影響如圖10所示[43]，在0.7 m/s的掃描速度和13～16 mA的束流范圍內(nèi)，EB-PBF打印的Nb521合金樣品可以獲得平坦的上表面，表面形貌如圖11(a)所示。圖11(b)中云圖表示樣品表面的粗糙度，結(jié)果表明15 mA條件下樣品可獲得最小的表面粗糙度。如圖12所示，這些樣品的相對(duì)密度在96.15%～99.19%之間，而在15 mA的束流下獲得了致密度最大的樣品。

圖10 不同電子束電流和掃描速度對(duì)Nb521樣品表面形貌的影響

圖11 掃描速度為0.7 m/s時(shí)不同束流下表面形貌

圖12 不同掃描電流對(duì)Nb521樣品致密度的影響

2.2 結(jié)構(gòu)功能材料與應(yīng)用

PBF工藝在成形金屬植入物時(shí)相比傳統(tǒng)工藝可以更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化和仿生化結(jié)構(gòu)制備，因此在諸如髖臼杯、膝關(guān)節(jié)、脊柱融合器等醫(yī)療植入物個(gè)性化定制式生產(chǎn)方面具有良好的應(yīng)用前景。EB-PBF打印的骨科植入器械具有模仿人體骨骼多孔結(jié)構(gòu)的孔隙結(jié)構(gòu)，以及相對(duì)粗糙的表面，可以很好地促進(jìn)人體骨組織長(zhǎng)入及其與植入器械的結(jié)合。此外，植入物須擁有與人體骨骼相匹配的彈性模量。如果金屬植入物的彈性模量過(guò)高，就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力遮擋效應(yīng)，引起人體骨骼的萎縮，引發(fā)骨質(zhì)疏松[44]。Murr L E等[45]采用EB-PBF技術(shù)制備了有效孔徑約400 μm的CoCrMo材料大腿骨植入物(見(jiàn)圖13)和Ti6Al4V材料膝蓋脛骨植入物(見(jiàn)圖14)。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)植入物多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的致密度，保證了植入物和人體骨骼具有相似的彈性模量，從而減輕應(yīng)力遮擋效應(yīng)。Van B S等[46]研究了孔隙對(duì)細(xì)胞在金屬植入物上增殖與分化的效果，指出孔徑在500 μm的六邊形孔隙周?chē)?xì)胞生長(zhǎng)最快，且孔隙大小比孔隙形狀對(duì)細(xì)胞增殖的影響更大，但細(xì)胞分化則同時(shí)受孔隙形狀與大小的影響。Ponader S等[47]研究了EB-PBF成形Ti6Al4V的表面粗糙度對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)Ra低于24.9 μm時(shí)，表面粗糙度對(duì)細(xì)胞增殖和分化有積極影響，而當(dāng)Ra高于56.9 μm時(shí)，表面粗糙度不利于細(xì)胞增殖。

圖13 EB-PBF成形CoCrMo材料大腿骨植入物成形件及局部放大圖

圖14 EB-PBF成形Ti6Al4V材料膝關(guān)節(jié)脛骨植入物三維模型、成形件及局部放大圖

PBF工藝的離散-堆積成形特點(diǎn)還為開(kāi)發(fā)異于傳統(tǒng)材料特性的超材料提供了可能性，如Schwerdtfeger J等[48]通過(guò)EB-PBF成形了具有負(fù)泊松比的結(jié)構(gòu)，結(jié)果如圖15所示。研究表明通過(guò)改變結(jié)構(gòu)形狀和致密度，成形結(jié)構(gòu)的彈性模量和泊松比都可隨之改變。這提供了一種定制材料性能的方法。

圖15 EB-PBF成形的Ti6Al4V負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)

此外，周俊等[49-51]采用47Al2Cr2Nb合金粉末，通過(guò)電子束多遍掃描，控制累積輸入總能量以實(shí)現(xiàn)Al元素可控蒸發(fā)的方法，將TiAl合金轉(zhuǎn)化成鈦合金，其拉伸強(qiáng)度及延伸率明顯提高。并通過(guò)在不同區(qū)域，輸入不同電子束總能量的方法，開(kāi)發(fā)了功能梯度材料的選擇性蒸發(fā)制備新技術(shù)，試樣組織如圖16所示[51]。該技術(shù)只用一種合金粉末材料，制備出多材料功能梯度結(jié)構(gòu)，突破了粉末床熔融增材制造技術(shù)難以制備鋪粉平面內(nèi)和三維方向功能梯度結(jié)構(gòu)的限制。

圖16 EB-PBF成形的Ti6Al4V/TiAl梯度結(jié)構(gòu)功能材料

3 展望

通過(guò)以上綜述可以看到，近年來(lái)無(wú)論是設(shè)備還是材料方面，EB-PBF技術(shù)都取得了較大的進(jìn)展，但該技術(shù)依然具有進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)的潛力。其主要研究方向有：

(1)大型化。目前激光粉末床熔融技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)十二臺(tái)激光器的陣列式掃描，其成形幅面已超過(guò)1 m，這對(duì)于成形大尺寸零件并提高成形效率至關(guān)重要。而EB-PBF技術(shù)因電子槍陰極壽命及穩(wěn)定性都低于激光器，因此其陣列式大尺寸技術(shù)依然有待拓展。

(2)電子槍技術(shù)改善。目前電子槍陰極壽命僅數(shù)百小時(shí)，而電子束聚焦質(zhì)量仍有待提高，其束斑直徑會(huì)隨功率增大而增大。因此開(kāi)發(fā)更高精度、更高壽命的電子槍是EB-PBF工藝進(jìn)一步發(fā)展的重要一環(huán)。

(3)新材料開(kāi)發(fā)。目前EB-PBF工藝成形的材料多為傳統(tǒng)金屬材料，在成形過(guò)程中低熔點(diǎn)元素易揮發(fā)，從而會(huì)導(dǎo)致其成分與性能的變化。因此一方面需要針對(duì)EB-PBF工藝特點(diǎn)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用材料，以保證制件性能，另一方面則需要進(jìn)一步拓寬EB-PBF成形材料范圍，充分發(fā)揮EB-PBF的高能量密度、高溫低應(yīng)力成形條件，發(fā)展出新型、高性能材料。

(4)在線監(jiān)測(cè)與成形過(guò)程閉環(huán)控制。EB-PBF工藝在粉末床鋪送、預(yù)熱、熔化沉積等過(guò)程中存在諸多不可控因素，易出現(xiàn)變形、未熔合等缺陷，從而影響成品率、影響成形零件的性能質(zhì)量。因此，有必要通過(guò)光學(xué)、背散射/二次電子、圖像識(shí)別等多種檢測(cè)技術(shù)，建立成形過(guò)程的在線監(jiān)控和成形質(zhì)量的在線反饋，結(jié)合成形參數(shù)的在線調(diào)整，實(shí)現(xiàn)成形過(guò)程的閉環(huán)控制，以保證EB-PBF工藝的成形質(zhì)量。

(5)復(fù)合與增減材制造。受限于電子束束斑尺寸、粉末粒徑、粉末床階梯效應(yīng)等因素，EB-PBF工藝的制件表面質(zhì)量及對(duì)內(nèi)孔結(jié)構(gòu)的成形能力難以進(jìn)一步提高。因此開(kāi)發(fā)與激光選區(qū)熔化、數(shù)控切削等工藝結(jié)合的復(fù)合制造、增減材制造新技術(shù)，突破EB-PBF的技術(shù)瓶頸，大幅提高成形精度和成形效率，也將是重要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

4 結(jié)論

增材制造是未來(lái)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。近年來(lái)，作為極具前景的金屬增材制造技術(shù)，BE-PBF技術(shù)無(wú)論是在成形機(jī)理研究、新裝備研發(fā)，還是在新工藝、新材料開(kāi)發(fā)等方面都取得了顯著的進(jìn)展，并在航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域獲得越來(lái)越多的應(yīng)用。

我國(guó)已逐步實(shí)現(xiàn)了EB-PBF設(shè)備的自主化和產(chǎn)業(yè)化，相關(guān)的基礎(chǔ)研究也獲得了國(guó)際認(rèn)可，并在大尺寸EB-PBF和復(fù)合EB-PBF技術(shù)方面走在了世界前列。這將有助于形成中國(guó)特色的EB-PBF技術(shù)體系，推動(dòng)我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。