微尺度激光粉末床熔融技术缺陷抑制与后处理研究进展OACHSSCD
Research progress on defect suppression and post-processing in micro-scale laser powder bed fusion
微尺度激光粉末床熔融(μ-LPBF)技术因具备高精度、高表面质量与微观组织细化能力,在微构件精密制造中展现出显著优势,有效克服了激光粉末床熔融(LPBF)技术在制造微结构构件时面临的精度限制,显著提升成形分辨率、表面质量与微观组织细化能力;然而,μ-LPBF技术在工程应用中仍面临缺陷控制与后处理挑战,本文系统归纳铺粉不均、孔隙、未熔合(LOF)及成分偏析等典型缺陷的形成机制与抑制策略,并评估增减材复合加工、激光抛光、电化学抛光等后处理技术对构件质量的提升效果.综述该技术在生物医疗、航空航天与精密机械等领域中的典型应用案例,展望μ-LPBF技术在面向工程应用过程中亟待解决的关键问题与发展路径,以推动其在高精度制造中的深入应用.
Micro-scale laser powder bed fusion(μ-LPBF)demonstrates significant advantages in manufacturing micro-parts with high precision,superior surface quality,and refined microstructures.It overcomes the accuracy limitations of conventional laser powder bed fusion(LPBF)in fabricating micro-scale parts,enhancing resolution,surface quality,and microstructure refinement.Despite these benefits,μ-LPBF still faces challenges in defect suppression and post-processing.This study reviews the formation mechanisms behind common defects,including uneven powder spreading,porosity,lack of fusion(LOF),and compositional segregation.Furthermore,it evaluates the effectiveness of various post-processing techniques,such as hybrid additive-subtractive manufacturing,laser polishing,and electrochemical polishing,in enhancing part quality.It examines application cases in biomedical,aerospace,and precision machinery,highlighting key issues and future directions needed for advancing μ-LPBF in high-precision manufacturing.
孟圆;牛军;张志刚;王祥龙;靳聚鑫;李成杰;吴进军;范斌;葛学元;石华;马同玲
中机新材料研究院(郑州)有限公司,河南郑州 450001||北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京 101400||先进成形技术与装备全国重点实验室 中国机械科学研究总院集团有限公司,北京 100044北京动力机械研究所,北京 100074北京动力机械研究所,北京 100074中机新材料研究院(郑州)有限公司,河南郑州 450001||北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京 101400||先进成形技术与装备全国重点实验室 中国机械科学研究总院集团有限公司,北京 100044中机新材料研究院(郑州)有限公司,河南郑州 450001||北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京 101400||先进成形技术与装备全国重点实验室 中国机械科学研究总院集团有限公司,北京 100044中机新材料研究院(郑州)有限公司,河南郑州 450001||北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京 101400||先进成形技术与装备全国重点实验室 中国机械科学研究总院集团有限公司,北京 100044机科发展科技股份有限公司,北京 100044中机新材料研究院(郑州)有限公司,河南郑州 450001||北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京 101400||先进成形技术与装备全国重点实验室 中国机械科学研究总院集团有限公司,北京 100044中机新材料研究院(郑州)有限公司,河南郑州 450001||北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京 101400||先进成形技术与装备全国重点实验室 中国机械科学研究总院集团有限公司,北京 100044北京机科国创轻量化科学研究院有限公司,北京 101400||先进成形技术与装备全国重点实验室 中国机械科学研究总院集团有限公司,北京 100044北京动力机械研究所,北京 100074
机械制造
微尺度激光粉末床熔融精密制造缺陷控制后处理工程应用
micro-scale laser powder bed fusionprecision manufacturingdefect suppressionpost-processingengineering applications
《南京工业大学学报（自然科学版）》 2026 (2)
156-167,12
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