航空航天部件的稳健金属增材制造工艺选择与开发

金属增材制造 (AM) 囊括了满足工业需求的众多制造工艺。确定哪种 AM 工艺最适合特定的航空航天应用可能是一项艰巨的任务。根据应用，每种 AM 工艺都有优势和挑战。最常用的金属 AM 方法包括粉末床熔合、定向能量沉积和各种固态工艺。在每种工艺中，都有不同的能源和原料要求。尽管目前已有关于这些 AM 工艺的文献（通常包括输入参数和材料特性），但组件要求严重影响工艺确定。

本文概述了基于各种属性的航空航天组件金属 AM 工艺选择考虑因素。这些属性包括几何考虑因素、冶金特性和性能、成本基础、后处理和工业化供应链成熟度。为了为贸易研究和选择提供信息，这些属性的数据是通过文献综述、NASA 内部研究以及学术和行业合作伙伴的研究和数据汇编而成的。这些研究包括多个 AM 组件和样品构建实验，以评估 (1) 工艺中的材料和几何变化和约束、(2) 合金特性和机械测试、(3) 探路者组件开发和热度评估以及 (4) 鉴定方法。本文总结了这些结果，旨在介绍设计金属 AM 组件时的各种注意事项。