3.2　能量源與原材料多元融合交互作用機(jī)制

3D打印依靠吸收激光/電子束/電弧等能量源的能量，將金屬粉末或絲材原材料熔化，逐層凝固堆積，實(shí)現(xiàn)金屬構(gòu)件的成形制造［1～14］。3D打印過程中能量源/金屬之間存在熱/力等多場耦合交互作用（包括熱源與金屬粉末/絲材原材料、金屬固體基底、熔池合金熔體及熔池上方氣體或光致等離子體等的交互作用）。3D打印成形過程的主要影響因素見圖3-1。金屬粉末/絲材等的物理特性、能量源特性、作用環(huán)境等因素間的作用機(jī)理是3D打印工藝參數(shù)確立的基本依據(jù)。通過研究找出熱源與材料之間的作用機(jī)制才能有效實(shí)現(xiàn)對熱源吸收率、吸收能量的有效利用率和金屬構(gòu)件3D打印效率的主動控制。

圖3-1　3D打印成形的主要影響因素