激光快速成形技术的发展趋势
1 成形工艺
激光快速成形技术在金属构件的成形上已取得了巨大的成就，但是在大尺寸金属零件成形过程中存在的应力变形、内部缺陷等瓶颈问题并未得到彻底的解决。目前国内外只是针对几种典型的金属结构件提出了缺陷控制和应力变形控制的方案，离工程化应用尚有一定距离，一旦金属零件结构发生较大变化，必须重新进行工艺试验试制。为此，消除大尺寸构件的成形应力，提高构件的综合性能是激光快速成形技术未来研究的一个主要方向。
2 成形设备
现有的激光快速成形设备大多采用单激光头，成形效率低下，阻碍了其工业化、特别是大规模化生产，设备的技术成熟度有待进一步完善。为此，开展多激光头多层铺粉同步打印的技术研究，是激光快速成形设备的发展方向。
此外，目前技术成熟的两种激光快速成形技术中，SLM技术成形精度高，可实现净成形，但成形效率极低，适合尺寸较小的零件成形，LMD技术成形效率虽高，但其成形精度较差，成形构件表面还需机械加工才可满足使用要求。开发新一代激光快速成形设备，使之同时具有较高的成形效率及成形精度，可以实现大尺寸复杂构件的净成形，是激光快速成形设备的一个发展趋势。
3 成形材料
目前，激光快速成形技术仅针对常用的不锈钢、镍基高温合金、钛合金等少数几种材料进行了研究。远远不能满足工程化应用需求。将激光快速成形技术拓展至Al合金、Nb合金、Cu合金、Mg合金等多类金属体系，实现激光快速成形专用金属及合金粉体材料的专业化和系列化是激光快速成形技术的发展方向。
4 激光快速成形技术在液体火箭发动机上的应用优势分析
液体火箭发动机是航天发展的基础。液体火箭发动机结构复杂，主要由推力室、涡轮泵、发生器及各种阀门等组合件组成，发动机具有如下的结构特点：
1） 材料多样性
液体火箭发动机生产中涉及的材料种类广，数量多。如我国新一代液氧煤油发动机中，材料多达上百种，主要为高强不锈钢，钛合金、铜合金和高温合金。
2） 结构异型化
液体火箭发动机零部件结构复杂，某些核心部件采用复杂多层内腔、薄壁型面结构。如，发动机离心轮叶轮圆周上均布多个大叶片和分流叶片，大小叶片均为自由曲面，叶轮流道为三元流闭式狭长通道；氧化剂泵和燃料泵低压壳体结构复杂，涡道内腔为大曲率变截面形状，属封闭涡道、复杂内腔类壳体。
3） 工艺复杂性
发动机上一些核心构件形状极其复杂，存在多层内腔、薄壁型面等结构，使得加工工艺过程复杂，影响因素众多，工艺稳定性差。如：某型号燃料泵低压壳体采用了精密熔模铸造工艺，生产工序繁琐，周期较长，生产1个铸件需要38道工序，生产周期长达3个月。某型号推力室采用再生冷却结构，其生产过程涉及扩散钎焊、复合镀层电镀、电子束焊等20多种工艺方法，500多道工序。
激光快速成形技术把复杂三维制造转化为二维制造的叠加，消除了零件的空间复杂程度，可直接制造出任意复杂形状的功能件。与传统加工方法相比，激光快速成形技术具有如下特点：
1） 突破了传统的材料变形成形和去除成形的思路，成形过程无需工装夹具或模具的支持，具有成形灵活性以及节约时间和成本等优势；
2） 易于实现“净成形”的材料加工新理念，特别适于制造具有复杂结构的金属零件，以满足航空、航天、国防及生物医学等领域限量订单需求或特别定制化要求；
3） 增材成形材料利用率高，制造周期短，生产成本低，适用技术方案验证和型号研制；
4） 从冶金学角度，采用激光成形零件可具有微细、均匀的激光快速凝固组织，成形件综合机械性能优异；
5） 设计工艺一体化，激光选区熔化技术是集设计和工艺高度集成、一体化的技术，可按使用要求进行设计，实现理论最优模型的直接成形。
由于激光快速成形技术不受构件的复杂程度影响，可直接制备出形状复杂、尺寸精度高、表面粗糙度低、组织结构致密、性能稳定的金属构件，且后续加工量甚少，因此有望成为突破航天发动机复杂精密构件制造技术难题的最佳选择方案之一，在液体火箭发动机产品制造上具有独特应用优势。