隨著航空航天技術的不斷發展，對飛行器的性能提出了越來越高的要求。采用高性能的鋁合金結構件尤其是大型整體鋁合金主承力結構件仍然是減輕飛行器結構重量，提高運載能力和飛行速度的重要技術途徑之一。因此高性能鋁合金的材料制備和零件制造新工藝、新方法始終是研究的熱點。激光直接沉積（LMD）具有材料利用率高、產品開發周期短、適合個性化零件生產等技術優勢，該技術為大型整體高性能鋁合金關鍵金屬零件的低成本、短周期、近凈成形制造提供新的技術途徑。國內外曾開展了激光快速成形鋁合金的工藝、組織演變、力學性能等研究，但主要集中在激光選區熔化（SLM）成形工藝研究，對激光直接沉積（同軸送粉激光熔化沉積）鮮有報道。
究其原因，主要有以下幾點關鍵技術難題未能有效解決：
（1） 與鋼和鈦合金相比，鋁合金的導熱率更高，而鋁本身激光吸收率低、反射激光率高，在鋁合金激光直接沉積過程中，會有更多的激光能量通過基體的熱傳導損失掉，降低鋁合金零件成形效率；
（2） 鋼的熱膨脹系數是鋁合金的一半，鋁合金激光直接沉積過程中的變形和應力都較大，需要采取零件變形開裂預防措施；
（3） 鋁合金在激光直接沉積過程中極易與氧發生反應生成熔點高（2050℃）、相組織穩定、密度相對較高、難以去除的Al2O3。Al2O3氧化層會在后續沉積過程中形成夾渣、未熔合等缺陷；
（4） 鋁合金密度低，激光沉積過程中易受到激光轟擊產生粉塵飛濺，一方面使制品產生缺陷，另一方面造成成形腔室粉塵飛揚，影響打印環境；
（5） 鋁合金在熔融的狀態下，氫在鋁合金的溶解量會大幅度增加，同時由于良好的導熱性，在熔池快速凝固的情況下，氫難以逸出，滯留在熔池中形成氣孔；
（6） 鋁合金在激光直接沉積過程中可能造成低沸點合金元素（如Zn、Si等元素）燒損，造成合金成分的變化，影響零件的組織和性能。

頂立科技通過自有技術，重點解決了旋轉霧化制備鋁合金粉體材料微量氧元素控制，低熔點元素燒損機理、鋁合金激光直接沉積增材制造過程控形控性機制、激光直接沉積鋁合金構件熱處理組織調控機理、零件性能表征及考核驗證方法等關鍵科學問題；突破超純潔凈專用鋁合金材料制備、自適應激光直接沉積增材制造技術、高性能熱處理等多項關鍵技術，最終實現大型整體高性能鋁合金構件在航空領域的應用。