搭接拼装法

另外还有电镀工艺、μCP 、金属丝编织法和热压成型法等方法，这些方法都有各自的优缺点，且制备技术与理论设计尚有差距，还处于研究开发阶段。此类研究工作主要集中在国外，国内在此方面的研究相对滞后，有待努力探索实践。

2 金属零件增材制造技术

按照金属粉末的添置方式，将直接成型金属零件的制造技术分为三类：(1)使用激光照射预先铺展好的金属粉末，即金属零件成型完毕后将完全被粉末覆盖[14]。这种方法目前各科研院所采用最多，包括选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)、直接金属激光烧结成型(Direct Metal Laser Sintering，DMLS)、选区激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)等；(2)使用激光照射喷嘴输送的粉末流[15]，激光与输送粉末同时工作(Laser Engineered Net Shaping，LENS)[16]。该方法目前在国内使用比较多；(3)采用电子束熔化预先铺展好的金属粉末(Electron Beam Melting，EBM)[17]。以下是这几类增材制造技术各自的特点及相互之间的区别：

(1) SLM

直接由三维设计模型驱动成型金属零件，加工效率高，其成型零件的质量较高，力学性能可以与锻造、铸造相媲美[18]。另外，SLM技术可以加工各种形状复杂的零件[19]，比如本文所要研究的密度梯度晶格曲面结构。

(2) DMLS

加工原理与SLM相似，与SLM的区别在于DMLS加工的材料主要为多种金属混合的粉末混合物，而SLM加工的材料主要为单一组分的金属粉末。

(3) SLS

该技术即可直接成型金属零件，也可间接制造。主要加工原理与SLM相同，其加工材料的适用范围广，制造效率高，成型过程易于控制[20]。

(4) LENS

该技术是在传统制造技术的基础上引入激光熔覆技术形成的一种快速成型技术。其所使用的激光功率较前3者更大，导致加工质量并不太高，需要进一步加工。

(5) EBM

该技术采用热源不是激光，而是电子束，成型原理基本相似。优点在于加工效率高，零件成型质量高，成型过程不需要支撑。但加工环境的高温度限制对系统结构的要求较高。

1.2.3 三维晶格曲面造型设计技术

晶格造型方法是近年来发展起来的一项新兴造型技术，通过在零件表面、零件内部设计具有一定分布规律的晶格曲面替代零件原始的实体区域、支撑结构，实现零部件的形状优化。Liang等采用Schwartz钻石体结构、gyroid螺旋二十四面体结构表示晶格曲面，并将该类曲面表示应用于金属材料激光增材制造所需的支撑结构（如图1.7）。

  隐式曲面表示的晶格曲面结构[21]

Hussein等在Liang的研究基础之上，以钛合金悬垂结构件为试验对象，获得了Schwartz钻石体结构、gyroid螺旋二十四面体结构的最佳单元晶格大小。Wang等提出了一种基于蒙皮曲面结构的晶格设计方法，对于给定的一个三维模型，将其表达成一个很薄的蒙皮以及内部的刚架结构[