２．２模具形狀沉積制造技術(shù)（ＭｏｌｄＳＤＭ） 

模具形狀沉積制造是在形狀沉積制造基礎(chǔ)上演變而來的。ＭｏｌｄＳＤＭ特點(diǎn)是：首先采用ＳＤＭ方法制備模具，然后再進(jìn)行注塑／澆注成型，如圖６所示。ＭｏｌｄＳＤＭ成型過程需要三種不同材料：支撐材料、模具材料和零件材料。支撐材料部分定義了模具的型腔，圍繞在支撐材料周邊的模具材料部分定義的是模具本身，可以簡單地把工藝過程劃分為四步：采用ＳＤＭ技術(shù)逐層疊加成型（１－４步）；去除支撐材料（５步）；注塑／澆注（６步）；去除模具材料，機(jī)加工最終成形（７、８步）。 ＭｏｌｄＳＤＭ技術(shù)相比于ＳＤＭ技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：由于最終零件的成型采用的是注塑／澆注方法，所以成型零件沒有分層分界線，模具（５步）有兩條分層分界線，支撐部分（３、４步）有一條分界線，特別適用于像陶瓷這類易于產(chǎn)生缺陷和層間粘結(jié)性差的材料，對(duì)難加工材料來說，可大大減少機(jī)加工部分。 

ＭｏｌｄＳＤＭ可以制造出高性能的功能性零件以及預(yù)裝配組件和具有梯度功能材料的零件。其成型件質(zhì)量主要取決于模具和支撐材料的材料特性，主要有：低的伸縮率可以減少成型件的翹曲變形；好的結(jié)合性可以承受更大的切削力，減小切削力對(duì)變形的影響；高的化學(xué)相容性可以獲得更均勻的微觀組織；去除性好的支撐材料可以降低去除支撐時(shí)對(duì)成型件的影響。

但是，ＭｏｌｄＳＤＭ技術(shù)才有自身的缺點(diǎn)：

一是，可使用的材料種類少。由于成型過程中增加了額外的材料，要求其具有良好的相容性以及可加工性， 因而限制了可使用材料的范圍；

二是，額外的注塑／澆注和模具去除部分增加了成型過程時(shí)間；

三是，成 型件尺寸較小。

２．３控制金屬堆積技術(shù)（ＣＭＢ）

德國弗朗和夫生產(chǎn)技術(shù)研究所融合材料添加和去除方法開發(fā)了控制金屬堆積技術(shù)（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＭｅｔａｌＢｕｉｌｄｕｐＣＭＢ），該技術(shù)原理和ＬＥＮＳ／ＤＬＦ相似，只是在ＣＭＢ系統(tǒng)上配備了銑切裝置，在掃描沉積了一層后，利用銑切來加工每一層的表面輪廓使之平整，這樣就改善了零件的精度和表面光潔度。據(jù)報(bào)道在制 造不銹鋼零件時(shí)，可以達(dá)到１００％致密度。該系統(tǒng)增材工藝采用同軸送絲激光熔覆技術(shù)，所用材料為所有可焊接金屬。

ＣＭＢ系統(tǒng)主體是一個(gè)三軸立式銑削機(jī)床，沉積部分（包含激光源、送絲機(jī)構(gòu)和氣體保護(hù)裝置）安裝于主軸旁邊。其過程為：沉積—銑削—沉積，如圖７所示。銑削時(shí)，氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沉積裝置向上運(yùn)動(dòng)，已達(dá)到對(duì)沉積裝置的保護(hù)以及消除和工件之間的干涉。由于每一層沉積時(shí)都有氣體保護(hù)防止氧化，沉積后都進(jìn)行平面銑削和仿形銑削來保證輪廓和表面精度，所以最終成型零件的精度很高，而且零件內(nèi)部幾乎沒有缺陷。德國弗朗和夫生產(chǎn)技術(shù)研究所生產(chǎn)的ＣＭＢ系統(tǒng)主要用于模具生產(chǎn)，零件成形尺寸可達(dá)６００ｍｍ×６００ｍｍ×６００ｍｍ，精度可達(dá)０．０２ｍｍ。目前該技術(shù)研究所正致力于基于五軸或六軸加工中心的高度自動(dòng)化ＣＭＢ技術(shù)開發(fā)研究。 

２．４基于堆焊的混合加工系統(tǒng)（ＡｒｃＨＬＭ）

印度理工學(xué)院Ａｋｕｌａ等人研究了一種基于堆焊的混合加工系統(tǒng)。ＡｒｃＨＬＭ系統(tǒng)將脈沖惰性氣體保護(hù)焊機(jī)集成到一個(gè)三軸的數(shù)控機(jī)床上，并通過定制的軟件系統(tǒng)進(jìn)行控制，其基本過程（圖８所示）和ＣＭＢ技術(shù)相同，只是沉積掃描一層后，只進(jìn)行平面銑削（去除缺陷及氧化層，保證達(dá)到預(yù)置的厚度），直到近凈成形件完成，最后進(jìn)行仿形銑削（消除臺(tái)階效應(yīng)，保證尺寸精度及表面光潔度）。

該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：高度自動(dòng)化；材料為焊材，經(jīng)濟(jì)、快速（沉積速度５０～１００ｇ／ｍｉｎ）、安全；焊頭安裝在主軸上，改裝簡單；成型精度高，表面質(zhì)量好。ＡｒｃＨＬＭ系統(tǒng)熱量輸入低，提高了成型質(zhì)量的同時(shí)犧牲了成型時(shí)間；由于采用堆焊而不是激光沉積成型，該系統(tǒng)不適應(yīng)于具有過度復(fù)雜和精細(xì)結(jié)構(gòu)的零件，同時(shí)不能成形不同成分和組織的梯度功能材料結(jié)構(gòu)。圖９所示為ＡｒｃＨＬＭ設(shè)備。 ＡｒｃＨＬＭ整個(gè)過程可以分為三部分：零件的近凈 成形；熱處理；對(duì)近凈成形零件精加工，如圖１０所示。

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