激光熔覆式快速成型技术的优势 

DMD／LENS的实质是计算机控制下金属熔体的三维堆积成形。与DMLS和SLM／SLRM不同的是，金属粉末在喷嘴中即已处于加热熔融状态，故其特别适于高熔点金属的激光快速成形。事实上，美国Sandia国家实验室在美国能源部资助下，在LENS开发初期，就将其定位于直接精密制造航空航天、军事装备领域的复杂形状高熔点金属零部件；并以此为基础，将成形材料体系拓展为工具钢，不锈钢，钛合金，镍基高温合金等。美国Sandia国家实验室开展的复杂零件LENS成形研究工作，成形零件综合机械性能接近甚至优于传统工艺制备的相关零件；但限于国防安全保密，目前相关技术细节很少有公开报道。特别需要说明的是，通过调节送粉装置、逐渐改变粉末成分，可在同一零件的不同位置实现材料成分的连续变化，因此LENS在加工异质材料（如功能梯度材料）方面具有独特优势。  

送丝式激光熔覆式快速成型技术 

由于粉末激光增材制造中不可避免的缺陷，比如粉末的利用率很低（20～30％），粉末的污染问题，粉末相对昂贵的价格等。而送丝式激光增材制造不仅材料利用率很高（几乎100％），没有粉尘污染，对设备的要求比较低，更加具有经济性。因此，近些年来，一些机构已经开始将目光转移到送丝的增材制造技术研究上来。目前，应用最多的还是采用TIG电弧熔丝的方式，而用激光的很少。综上所述，目前国外关于送丝式的激光增材制造研究比较少，而采用TIG电弧熔丝的方式研究较多，国内在这方面的研究还未有报道。一般的，采用TIG电弧熔丝方法制备的抗拉强度和屈服强度低于激光增材制造技术，而延伸率要比激光的要高。组织上，TIG电弧熔丝方法制备的钛合金主要以网篮组织为主，而激光增材制造的以魏氏组织为主，这是由于两种方式不同的能量特点和输入造成的。

送粉式与送丝式激光熔覆式快速成型技术对比

送粉式在工艺窗口和内部缺陷等方面均优于送丝式，送粉式的激光增材制造大大减少了所需的激光功率阈值。采用送丝式时随着增大激光功率，沉积层的高度呈线性下降，影响成形效率，此时必须加大送丝速度，但送丝速度的增加又会带了送丝稳定性的问题。因此，送丝成形对激光功率、送丝速度、扫描速度这三者之间的参数匹配很重要。而送粉式在增大功率时，高度基本不变。  尺寸精度方面，送粉式在厚度方向除了底部较窄外，其他地方厚薄均匀，侧壁非常平直；长度方向上，熔池未下淌，成形较平直。送丝式在厚度方向上厚薄较均匀，但由于丝的刚性扰动和丝与光的对中性要求比较苛刻，因而容易出现丝和光的微小偏离，从而使侧壁成形不是很平直，出现了弯曲；在长度方向上，在激光开始和结束的地方，出现了沉积层的倾斜与下淌，这是由于激光功率较送粉的大，同时由于激光停止出光前就先停止送丝，因而在收尾处激光单纯的作用在沉积层上，造成沉积层熔池的下淌。  综上所述，在工艺窗口、内部缺陷、尺寸精度和表面精度方面，送粉式的要优于送丝式的；在效率和经济性方面，送丝式具有突出性的优势。

部分文章来源于：金属零件3D打印技术现状及研究进展（华南理工大学机械与汽车工程学院；杨永强  刘洋  宋长辉 ）

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