清华林峰教授团队综述：电子束粉末床熔融增材制造及其在中国的发展

来源：特种铸造

电子束粉末床熔融 (EB-PBF) 以其低应力和高效率著称。自 2004 年清华大学开始 EB-PBF 研究以来，中国实现了 EB-PBF 设备的商业化，同时也在模拟仿真、电子束与粉末相互作用和难加工材料成形等方面进行了探索。文中综述30多年来国内外在 EB-PBF 技术上的研发进展，重点介绍了EB-PBF在中国的发展，探索了新技术并对未来的发展提出了见解。

增材制造（AM）被认为是一项关键的创新，自诞生以来就彻底改变了制造业。随着增材制造30年间的发展，中国已经取得了重要的里程碑，成为相关机械和产品部署和出口的关键全球参与者。近年来，EB-PBF技术作为一种极具潜力的金属增材制造方法，在克服技术难题的同时逐步走向产业化，在航空航天、医疗设备等行业得到了广泛的应用，俨然成为金属材料加工成形的重要手段之一。尽管该技术取得了显著进展，但仍然面临提高成形精度、扩大成形尺寸、提升表面质量和提高加工稳定性方面的挑战。

近日，清华大学林峰教授团队综述了电子束粉末床熔融增材制造及其在中国的发展，并以题为“Electron Beam Powder Bed Fusion Additive Manufacturing: A Comprehensive Review and Its development in China”发表于增材期刊《Additive Manufacturing Frontiers》，点击查看原文。



未来，EB-PBF产业在科研和商业应用方面研究的关键领域包括：（1）通过多枪阵列扫描，提高EB-PBF成形尺寸与效率，同时提高可扩展性；（2）提高电子枪的加速电压，提高束斑精度，延长电子枪寿命；（3）通过引入人工智能和大数据等技术提高EB-PBF设备的集成化与智能化，降低制造成本；（4）利用仿真预测模型，将仿真结果与零件性能进行联系，加速材料与工艺开发；（5）开发用于EB-PBF专用的粉末，并建立粉末复用次数的标准以保证成形质量；（6）通过更多的理论研究，更深入地理解增材制造零件微观结构和性能之间的关系（7）探究金属增减材混合制造的方法，提高成形精度和效率。