研究目的
研究激光辅助冷喷涂增材制造铝合金复合材料的结构与性能，应用于航空航天和医疗领域。
研究成果
将LCS工艺作为增材技术用于制备具有梯度性能的功能材料前景广阔。通过化学成分和密度可识别出梯度区域。该研究表明，其具备制备基体材料密度可控增减区域的潜力。
研究不足
该研究仅限于对厚度为1.5–2.5毫米的单层材料进行调查。材料的孔隙率以及需要进一步处理（如热等静压）的问题被指出是需要优化的领域。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用激光辅助冷喷涂（LCS）增材制造技术，通过铝粉（Al）与刚玉粉（Al2O3）的机械混合物构建材料层。
2：样品选择与数据来源：
以Inconel 625合金板作为基材，制备了铝粉与刚玉粉的机械混合物。
3：实验设备与材料清单：
实验装置包含Fanuc-M20iA工业机械臂、配备连续IPG激光器LS-3（镱光纤激光）的KUKA-MWO熔覆头，以及用于低压Dimet-405冷气动力喷涂的喷枪。
4：实验流程与操作步骤：
通过逐道次沉积直线轨迹构建材料层，喷枪以超音速喷射粉末，同时激光束对基材与沉积粉末同步加热。
5：数据分析方法：
采用光学显微镜与扫描电子显微镜研究样品结构，通过维氏硬度测试评估力学性能。
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IPG laser LS-3
LS-3
IPG
Ytterbium fiber laser used for heating the substrate and deposited powder.
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Leica DMI5000 M
DMI5000 M
Leica
Optical microscope used for studying the structure of the sample.
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Fanuc-M20iA
M20iA
Fanuc
Industrial robot arm used for the additive manufacturing process.
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KUKA-MWO
MWO
KUKA
Fuse head used in the additive manufacturing setup.
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Dimet-405
405
Dimet
Spray gun for cold gas-dynamic spraying of low pressure.
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Analysette 22 NanoTec plus
22 NanoTec plus
Analysette
Particle size measurement instrument.
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TESCAN Mira 3 LMU
Mira 3 LMU
TESCAN
Scanning electron microscope used for studying the structure of the sample.
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Zwick / Roell ZHU
ZHU
Zwick / Roell
Universal hardness tester used for mechanical properties study.
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