雖然實現(xiàn)增材制造的技術方法有多種，但加工機理基本一致，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的最根本因素。

１ 熱源 

在金屬增材制造領域，應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加劇，把電子的動能轉換為熱能；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熱源的吸收性能直接決定。材料對熱源能量的吸收由兩者的作用機理、材料表面狀態(tài)等因素所決定。對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，在成型過程中，材料的表面狀態(tài)、 尺寸等因素對激光都有明顯的制約作用。電子束由于其作用機理的不同，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業(yè)鏈中最重要的一環(huán)， 也是最大的價值所在。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成型后利用高壓高溫條件進行最終的定型，整個過程中，材料發(fā)生的物理冶金變化相對緩慢，材料有比較充分的時間進行融合、 擴散、反應。由于受粉末冶金加工時溫度及壓力的限制， 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。針對粉末冶金工藝的技術特點，已經發(fā)展出了一套比較完善的粉末評價方法及標準， 有相對比較完善的指標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。對于粉末冶金而言， 粉末的流動性、振實密度等指標是衡量粉末冶金用粉末材料的重要指標。 

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， 目前國內還沒有形成成熟的評價方法或標準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評價方法及指標需要進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?？梢钥闯霾捎娩伔鄯绞綍r， 熱源優(yōu)先作用于粉末，為保證粉末與已成型區(qū)的冶金結合充分， 需要確保加工過程中熔池的深度及尺寸在一個合理范圍內。當采用同步送粉方式時，無論是同軸送粉還是側向送粉方式，熱源對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。粉末在運動途中被熱源加熱到一定溫度后，在自身動能的作用下打入已成型區(qū)域，整個成型過程相當于相對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。