直接能量沉积

直接能量沉积

直接能量沉积(Directed Energy Deposition,DED)是一种利用聚焦热能(如激光、电子束或电弧)将材料同步熔化沉积的增材制造工艺 ,其技术定义(GB/T)为“利用聚焦热将材料同步熔化沉积的增材制造工艺” 。该技术最早由美国桑迪亚国家实验室于20世纪90年代提出,当时称为激光近净成形 。

其后,该技术在其他研究机构被赋予不同名称,如直接金属沉积、激光直接制造等。美国的Optomec公司最早对其进行了商业开发与推广。该技术已达到工业化应用程度,主要用于航空航天、汽车、船舶、能源装备等领域大型金属零部件的制造与修复 。按能量源可分为激光DED(DED-LB)、电子束DED(DED-EB)和电弧DED(DED-Arc),相关技术成熟度均已达到TRL6或以上,进入工业化应用阶段 。该技术具有成形效率高、材料适用性广、可实现功能梯度材料制造、近净成形以及可用于修复和功能添加等核心优势,但也面临热应力大、内部缺陷控制、尺寸精度和表面光洁度相对较低、难以制备复杂构件以及粉末回收污染等挑战 。典型应用案例包括修复Inconel 718、316L不锈钢等高温合金部件。外场辅助、多材料或梯度材料制造以及陶瓷材料直接能量沉积是研究前沿 。

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