雖然實(shí)現(xiàn)增材制造的技術(shù)方法有多種，但加工機(jī)理基本一致，即材料在高能熱源作用下快速融化，由于作用時(shí)間極短，熔融的金屬在基體的冷卻作用下發(fā)生快速凝固，從而實(shí)現(xiàn)在特定的掃描區(qū)域成型。增材制造制品的性能由熱源量屬性、材料特性及工藝參數(shù)所決定，而熱源類型及送粉方式是區(qū)分各種增材制造技術(shù)的最根本因素。

１ 熱源 

在金屬增材制造領(lǐng)域，應(yīng)用最為成熟的熱源是激光和高能電子束。電子束與激光的工作原理不同，電子束的加熱方式是高能電子穿過靶材的表面進(jìn)入到距表面一定深度后，再傳給靶材原子能量，從而使靶材原子的振動(dòng)加劇，把電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能；激光的加熱方式則為靶材表面吸收光子能量，激光并未穿過靶材表面。材料制造加工過程中，熱源的功率及掃描速度一般是恒定的，即作用于材料的能量密度是恒定的， 熱源作用效果由材料對(duì)熱源的吸收性能直接決定。材料對(duì)熱源能量的吸收由兩者的作用機(jī)理、材料表面狀態(tài)等因素所決定。對(duì)于最常用的激光熱源， 激光光能的吸收與波長、被照材料的反射率以及能量密度相關(guān)，在成型過程中，材料的表面狀態(tài)、 尺寸等因素對(duì)激光都有明顯的制約作用。電子束由于其作用機(jī)理的不同，在增材制造過程中表現(xiàn)出較激光更加良好的適配性。 

２ 材料

粉末材料是目前最為常用的金屬類增材制造用材料。金屬粉末作為金屬制件增材制造產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的一環(huán)， 也是最大的價(jià)值所在。金屬粉體材料一般用于粉末冶金工業(yè)， 粉末冶金成型是將粉末預(yù)成型后利用高壓高溫條件進(jìn)行最終的定型，整個(gè)過程中，材料發(fā)生的物理冶金變化相對(duì)緩慢，材料有比較充分的時(shí)間進(jìn)行融合、 擴(kuò)散、反應(yīng)。由于受粉末冶金加工時(shí)溫度及壓力的限制， 為了保證工件的致密性，要求使用的粉體材料盡可能地將成型腔體填充完全。針對(duì)粉末冶金工藝的技術(shù)特點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)展出了一套比較完善的粉末評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)， 有相對(duì)比較完善的指標(biāo)可用來恒量粉體材料的性能，如粒徑、比表面積、粒度分布、粉體密度、流速、松裝密度、孔隙率等。對(duì)于粉末冶金而言， 粉末的流動(dòng)性、振實(shí)密度等指標(biāo)是衡量粉末冶金用粉末材料的重要指標(biāo)。 

增材制造工藝與粉末冶金工藝相比有明顯的區(qū)別，粉末材料在熱源作用下的冶金變化是極速的，成型過程中粉體材料與熱源直接作用，粉體材料沒有模具的約束以及外部持久壓力的作用。一般認(rèn)為直徑小于１ｍｍ的粉體材料適用于增材制造， 粒徑在５０μｍ左右的粉體材料具有較好的成型性能 。與 粉末冶金工業(yè)相比， 目前國內(nèi)還沒有形成成熟的評(píng)價(jià)方法或標(biāo)準(zhǔn)來判定粉末材料與增材制造工藝的適用性，增材制造用粉末的相關(guān)評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)需要進(jìn)一步深入的研究與思考。

３ 工藝過程 

圖１為典型的粉體填加方式示意圖。可以看出采用鋪粉方式時(shí)， 熱源優(yōu)先作用于粉末，為保證粉末與已成型區(qū)的冶金結(jié)合充分， 需要確保加工過程中熔池的深度及尺寸在一個(gè)合理范圍內(nèi)。當(dāng)采用同步送粉方式時(shí)，無論是同軸送粉還是側(cè)向送粉方式，熱源對(duì)材料的作用分成作用于已成型區(qū)及作用于粉末材料兩部分。粉末在運(yùn)動(dòng)途中被熱源加熱到一定溫度后，在自身動(dòng)能的作用下打入已成型區(qū)域，整個(gè)成型過程相當(dāng)于相對(duì)高能的粉末材料轟擊熔合區(qū)域的過程，這種方式較鋪粉方式更有利于提高制品的致密度。