1.2.2 国内金属3D打印技术发展历史
我国自20世纪90年代中期开展金属3D打印技术研究,研究的重点以DED和PBF技术为主,对于MJ和SL技术的研究较少。由于同期国外金属3D打印技术已经逐渐步入快速制造阶段,我国金属3D打印技术的研究基本没有经历快速成形阶段,直接以成形高性能复杂金属零件为研究目标。
西北工业大学、北京航空航天大学、北京航空制造研究所等是我国最早开展DED技术研究的单位。1997年,西北工业大学“金属粉材激光立体成形的熔凝组织与性能研究”获得航空科学基金重点项目资助,是我国在DED-L技术方面第一个正式立项的科研项目。2001年,西北工业大学获得我国最早的一批DED-L技术方面的专利。2006年,西北工业大学销售了我国第一台DED-L商业化装备。同年,北京航空制造研究所开展DED-E技术的研究工作,开发了我国首台DED-E成形装备。在此后的十余年内,我国DED装备和技术取得了长足的发展。2012年,北京航空航天大学DED-L方面的研究成果获国家技术发明一等奖。
我国PBF技术的研究始于21世纪初。2004年,华中科技大学和华南理工大学几乎同时开始SLM成形技术与装备的研发工作。到2009年左右,两家单位均已自主研制成功了专业化的SLM装备。除SLM技术外,清华大学于2004年申请了SEBM技术方面的首个中国专利,并研制成功了SEBM试验装备。2006年,西北有色金属研究院委托清华大学试制了SEBM型实验装置,开展钛合金SEBM成形技术研究。2015年,西北有色金属研究院控股的西安赛隆公司研制成功了我国第一台商业化SEBM成形装备,并于2017年联合国内相关单位制定了我国金属3D打印领域的第一个材料标准(GB/T 34508—2017,粉床电子束增材制造TC4合金材料)。
从发展历程上看,金属3D打印的技术思想大部分源于美国,欧洲在3D打印装备和材料工艺方面开展了持续深入的研究。我国开展金属3D打印技术的研究稍晚于欧美国家,基本上是国外推出商业化装备或应用报道后,开展消化吸收再创新研究。