定向能量沉积 (DED) 描述了一类增材制造 (AM) 工艺,其中聚焦热能用于在沉积材料时熔化材料,这在指南 F3187 中有详细描述,并提供了除既定工艺之外的额外制造选项。DED 有可能减少制造时间和成本,并提高零件功能性。通常,DED 用于处理金属原料以执行以下任务之一:制造净形状和近净形状零件、在常规加工的零件上制造特征、进行表面改性(包覆)以防止磨损和腐蚀,或通过向破损或磨损的零件添加金属来修复金属零件。DED 工艺根据几个维度而有所不同,包括原料类型(线材或粉末)、能量源(激光、电子束、电弧、等离子)、能量源数量和机器架构。一些实施方案包括减材工艺,以将零件和特征加工成最终尺寸。一些实施方案利用一个或多个实时传感器来监控各种性能指标,例如熔池温度或尺寸。从业者了解传统的、长期存在的制造工艺(例如切割、连接和成型工艺,例如通过机械加工、焊接或铸造)的优势和劣势,并在设计阶段和选择制造工艺时给予适当的考虑。就 DED 和 AM 而言,设计和制造工程师的经验通常有限。没有与传统工艺相关的限制,DED 的使用为设计师和制造商提供了高度的自由度,这需要了解该工艺的可能性和局限性。本设计指南通过提供有关 DED 零件和特征的典型特征的信息、对这些特征基于工艺的原因的见解以及对工艺能力和局限性的理解,为不同的 DED 技术提供指导。这些信息和理解应该为设计师提供指导,他们可以利用这些指导来利用 DED 功能、绕过限制进行设计并避免工艺缺点。本文件扩展了 ISO/ASTM 52910(通用设计指南),并补充了金属和聚合物材料的粉末床熔合设计指南(ISO/ASTM 52911-1 和 -2),以及正在开发的其他工艺特定设计指南。此外,它专门针对 F3187 指南中的通用 DED 描述并以此为基础。
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