激光粉末床熔融增材制造过程智能监控研究进展与挑战

来源：机械工程学报杂志2023年第19期北京时间：

作者：赵志斌, 王晨希, 张兴武, 陈雪峰, 李应红

单位：1. 西安交通大学机械工程学院 西安 710049;2. 空军工程大学航空动力系统与等离子体技术全国重点实验室 西安 710038

摘要：激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion, LPBF)增材制造逐渐成为难加工金属构件快速、低成本、高性能、短周期制造的“潜力股”，被认为是使用最为广泛的金属增材制造技术之一，已经在航空、航天等工业领域得到大面积应用。然而，增材制造过程与成形质量的稳定一致性是行业面临的挑战性难题，已经成为LPBF增材制造技术迈向规模生产的“拦路虎”。目前的LPBF增材制造监控系统主要在“测”，即实现各类过程信息的测量，其质量评判与调控技术成熟度不够，难以实现行之有效的过程监控，而结合先进传感技术以及人工智能方法的智能监控有望成为LPBF增材制造规模生产的“一把利刃”。从LPBF缺陷类型、制造过程信息感知、过程质量智能评判、工艺参数优化与质量调控四个方面综述激光粉末床熔融增材制造智能监控研究进展和发展现状，指出发展面向LPBF增材制造规模生产的成熟智能监控系统面临的挑战。最后讨论应对这些挑战的解决途径和未来展望。

关键词：增材制造,激光粉末床熔融,质量评判,智能监控；

基金资助：国家重点研发计划资助项目(2022YFB4600800)。