1.一般金屬加工可分為三種類型
第一種就是我們常見的減材加工，車銑刨磨以及激光切割等為代表。
第二種是以鑄造、鍛造、沖壓、擠壓，注塑，折彎等為代表的成型加工。
第三種越來越受關注的工藝增材制造，以3D打印、涂層、堆焊為代表，增材制造的優勢，它能夠生產具有以前傳統技術無法實現的幾何形狀金屬部件。
此外，增材制造是一種通過縮短生產交付時間、來實現高效小批量生產的合適方法。
增材制造與 CNC 傳統加工技術的結合已在各大主流機床廠家得到應用，像DMGMORI MAZAK 松浦等廠家已經在市場上銷售這類機型。復合加工的概念是實現金屬增材制造零件實現精加工交付——實現形位公差要求和光潔度要求，實現各類機械性能的要求。
本文參考MAZAK的一款 INTEGREX i-400 AM 的復合加工五軸車銑機床，來作為技術說明今天參考MAZAK的一款 INTEGREX i-400 AM 的復合加工五軸車銑機床，來作為技術說明。
2.技術路線
目前，許多公司已經推出了采用 SLM 技術和銑削功能的復合機床，作為高性能模具制造的解決方案。在述說之前，先解釋下在實現增材加工的2種技術路徑。
Ⅰ.DED Directed Energy Deposition 定向能量沉積 通過噴嘴將金屬粉末或絲材輸送到聚焦的能量束（如激光、電子束等）作用區域，能量束使粉末或絲材迅速熔化并沉積在基板上，層層堆積形成三維零件。 可實現較大尺寸零件的制造，對復雜形狀零件有較好的適應性，能在零件局部進行修復和強化。但尺寸精度相對較低，表面質量一般。
應用在航空航天領域的大型結構件制造、機械零件的修復與再制造等。LMD Laser Metal Deposition激光定向能量沉積，屬于DED技術的一種，利用高能量密度的激光束作為熱源，使金屬粉末在激光作用下快速熔化并凝固，逐層堆積形成金屬零件。具有較高的能量利用率，能實現高精度、高性能金屬零件的快速制造。
可制造復雜形狀的零件，組織致密，力學性能良好。不過設備成本較高，工藝參數優化要求高。常用于制造航空發動機葉片、模具等高性能零部件。DED還有2種技術分別是DED-ARC電弧定向能量沉積，和DED-EB電子束定向能量沉積。
Ⅱ.PBF Powder Bed Fusion 粉末床熔化 將金屬粉末均勻鋪展在粉末床上，利用高能束（如激光、電子束）按照預先設計的零件截面輪廓對粉末進行逐層掃描熔化，熔化的粉末冷卻凝固后形成零件的一層，如此層層疊加直至完成整個零件的制造。能制造復雜形狀的零件，尺寸精度高，表面質量較好。
可實現多種材料的組合制造，但成型效率相對較低，設備價格昂貴。應用在醫療領域制造定制化的植入物、珠寶首飾的個性化設計制造等方面應用廣泛。
SLM Selective Laser Melting 選擇性激光熔化，屬于PBF技術的一種，采用高功率密度的激光束，根據三維模型切片數據，有選擇地熔化金屬粉末床中的粉末，直接制造出三維金屬零件。
能實現極高的幾何精度和復雜形狀制造，可獲得致密度高、力學性能良好的零件。但制造過程中熱應力較大，可能導致零件變形，且對粉末材料要求高。主要用于航空航天、汽車、醫療等領域的精密零件制造。
當然PBF技術還有另外種 SLS選擇激光燒結，EBW電子束融化。 目前MAZAK選擇了LMD技術作為MAZAK復合加工機的增材制造方法.
使用激光束在金屬基材上形成熔池并將粉末送入該熔池的過程。粉末熔化形成熔合到基材上的沉積物。所需的幾何形狀是逐層堆積的。
Mazak 特別說明，LMD 技術的一個顯著優勢是能夠組合各種不同的金屬和合金，對材料的使用限制沒有PBF那樣嚴格和麻煩。利用這一顯著優勢的最有效應用是材料涂層上面。
如今在石油和能源行業以及醫療行業有許多涂層應用要求。該技術的評估方法已經非常成熟。，有許多案列應用在長軸和棒材加工上。與 SLM技術相比，LMD技術在這些應用中具有顯著優勢。
3. 應用實例
考慮到上述潛在的使用目的，Mazak開發了一個應用于石油能源行業的應用實例。圖片軸的基材材料是316S31（17%鉻12%鎳奧氏體不銹鋼），具有良好的耐腐蝕性，因此成為海上石油管道的常用材料以對抗海水腐蝕。
用于增材加工的金屬粉末是鎳基合金 Inconel 718，具有非常適合高溫、腐蝕、抗氧化和抗蠕變環境的特性。
上圖是整個加工工藝步驟，采用LMD和CNC 加工的混合工藝，制造ll 6片螺旋涂層凸臺、12 個翅片和一圈法蘭管。6 個凸臺是在混合工藝中使用精細LMD和CNC加工制造的。
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4.LMD 工藝評價
測試內容包括沉積的 Inconel 718 材料和 316S31 基材之間的連接部分的機械強度測試、硬度測量和微觀結構觀察。
這些試件未經過熱處理。 Inconel 718 材料的抗拉強度測試結果幾乎與未經熱處理的熱軋 Inconel 718 相當。
在沉積的 Inconel 718 材料和 316S31 基材之間的結合部分的拉伸強度測試中，斷裂點在基材 316S31 一側，因為基材316S31抗拉強度低于沉積材料Inconel 718。
表明沉積的 Inconel 718 材料與 316S31 基體之間的結合強度高于 316S31 基體本身的機械強度。
因此， LMD 有可能從根本上改變傳統的產品設計和制造流程。
