激光选区熔化(SLM,Selective Laser Melting)技术因具有成型性能优良、制件可直接使用的优点,已在金属加工领域得到推广应用,而新材料的SLM工艺研发将是其未来的重点方向。为满足陶瓷材料、复合材料等新材料SLM工艺研发的需求,本文立足于现有的金属材料SLM成形设备及成形经验,主要研究陶瓷材料、复合材料SLM成形设备开发所需关键技术,打破现有金属SLM设备难以有效成形上述新材料的技术局限。基于SLM快速成型的加工机理和装置运动要求,制定了实验设备的总体设计方案,将设备划分为控制系统、铺粉系统、氛围保护系统、激光扫描系统四个系统,重点论述了控制系统需要实现的功能和达到的精度。针对当前SLM设备送粉装置结构庞大、耗粉量巨大等不适于实验室研发的缺点,设计了基于料斗和撒粉转筒的送粉装置,使设备具有更紧凑的结构,实现粉末的定量供给,提高了实验粉末的利用率。为改善铺粉的致密度,提供更多的实验自由度,提出了以辊筒为主体的铺粉装置结构方案。首先建立起辊筒与粉末作用的力学和运动模型,据此指导设计的参数选择,随后建立起铺粉系统的三维装配模型,并对结构进行动力学仿真,结合仿真结果验证设计方案。激光扫描系统中引入调焦装置,可以提供10mm的焦平面竖直移动空间,为面向新材料的工艺研究提供更多可能,依其功能指导结构设计,并对结构进行了稳定性仿真分析。为保证成型加工的环境,考虑氛围保护的具体方案,并通过对方案内流场的仿真分析,提出了优化改进。最后,利用现有的已装配设备,对比不同类型铺粉装置的工作效果,并探索分析了铺粉层厚和离焦距离两个重要参数对陶瓷成型形貌的影响,用以验证系统设备方案设计的合理性。