激光增材制造（Laser Additive Manufacturing, LAM）作為制造技術的代表，正在為復雜鋁型材機架的開發(fā)與生產帶來顛覆性變革。相較于傳統(tǒng)鑄造、切削或焊接工藝，LAM通過逐層熔融金屬粉末的技術路徑，突破了復雜結構成形的技術壁壘，在航空航天、軌道交通及精密儀器等領域展現(xiàn)出優(yōu)勢。
在復雜鋁型材機架制造中，LAM的價值體現(xiàn)在三維空間自由度上。傳統(tǒng)工藝受限于模具開發(fā)成本和加工路徑約束，難以實現(xiàn)拓撲優(yōu)化后的異形曲面、內部流道或晶格填充結構。而LAM可直接根據(jù)數(shù)字化模型生成具有功能梯度特征的鋁合金構件，例如某載荷支架采用LAM工藝后，成功集成散熱通道與減重蜂窩結構，整體減重達35%的同時熱導率提升22%。此外，該技術通過控制激光功率和掃描路徑，可實現(xiàn)AlSi10Mg、Al6061等鋁合金的材料性能調控，使關鍵受力部位硬度提升至160HV以上。
實際應用中，某新能源汽車電池框架采用LAM制造后，將原有12個焊接組件整合為單一整體結構，消除焊縫應力集險，疲勞壽命提升3倍。值得注意的是，針對鋁材高反射率特性，企業(yè)通過開發(fā)短波長光纖激光器（1064nm）配合氣保護工藝，將成形件致密度提升至99.6%以上，表面粗糙度控制在Ra6.3μm以內。但該技術仍面臨規(guī)模化生產成本較高的問題，目前主要應用于小批量高附加值產品，未來通過多激光束協(xié)同加工和粉末回收系統(tǒng)的優(yōu)化，有望將生產效率提升40%以上。
隨著數(shù)字孿生技術與在線監(jiān)測系統(tǒng)的深度融合，激光增材制造正在重塑鋁型材機架的設計范式。其"設計即制造"的特性，不僅加速了產品迭代周期，更為實現(xiàn)輕量化、多功能集成化結構開辟了全新路徑，標志著裝備制造進入"功能驅動設計"的新紀元。
