【摘要】：選擇性激光熔融技術(shù)能夠直接快速成型致密的金屬零件,已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。薄壁零件重量輕、節(jié)省材料、結(jié)構(gòu)緊湊等,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中;為了制造出精細(xì)適合的薄壁零件,在自主研發(fā)快速成型設(shè)備上進(jìn)行了選擇性激光熔融(SLM,Selective Laser Melting)成型薄壁零件的工藝實(shí)驗(yàn)研究。首先,通過實(shí)驗(yàn)分析了在脈沖激光模式下,選擇性激光熔融中不同脈沖時間、激光功率、掃描速度等對單熔道成型效果的影響。接著使用優(yōu)化后的參數(shù),成型10 mmx10 mmx12 mm的長方體物塊,并對加工時每層表面的溫度進(jìn)行監(jiān)測。結(jié)果表明:溫度會隨著成型層的增加而增加,作用時間越長,溫度升高的越快。計(jì)算出成型的長方體功件的相對致密度達(dá)到86%。在單道的基礎(chǔ)上,成型了單道直線堆積、多道直線堆積以及單道傾斜堆積薄壁零件。獲得了最小壁厚為70μm的薄壁零件,并成型了0.1 mm和0.2 mm壁厚的多道薄壁零件,壁厚尺寸絕對誤差可以控制在30μm以內(nèi),對理論壁厚與實(shí)際壁厚進(jìn)行討論。在光學(xué)顯微鏡下觀察了薄壁件的表面及側(cè)面,并對薄壁零件在成型過程中產(chǎn)生的粉末粘附現(xiàn)象進(jìn)行了分析。對于傾斜薄壁件,成型極限角度為25°。最后對網(wǎng)格零件和弧形薄壁件進(jìn)行了初步的研究。論文結(jié)尾探討了當(dāng)前SLM技術(shù)成型薄壁零件的一些問題,提出使用分層成型,分區(qū)掃描方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG665;TN249
【圖文】：

性激光熔融技術(shù)選擇性激光熔融技術(shù)原理擇性激光熔融（Selective laser melting）即 SLM，是在選擇性激光而來。主要工作原理如下：第一步，在成型水平平臺上，調(diào)整好刮恰好相切，將刮板回撤到粉缸位置。粉缸抬升一定高度，啟動鋪粉平臺上鋪上幾十微米厚的金屬粉末。第二步，關(guān)閉成型艙，啟動抽直至艙內(nèi)的氧氣濃度低于設(shè)定值，防止在成型時出現(xiàn)氧化。第三步統(tǒng)上加載數(shù)據(jù)文件，設(shè)定加工參數(shù)。第四步，啟動加工程序，粉缸（上升的高度，由數(shù)據(jù)文件里的加工層厚決定），同時加工平臺相度，使得刮板刮過來的金屬粉末均勻的鋪在加工平臺上，刮板回撤此時激光束按照設(shè)定加工形狀，有選擇性的熔化平臺上金屬粉末，照鋪粉、回刀，加工的順序循環(huán)下去，直至堆疊成三維工件。圖 1熔融技術(shù)原理圖：

圖 1.2 成型過程中的多場相互作用Fig 1.2 Multi-field interactions during forming于壁厚薄，四周被粉末包圍，使得在成型過程中的散致型過程的熱量積累。熱積累必然引起溫度的升高，從影響成型質(zhì)量。這也是選擇性激光熔融技術(shù)面臨的一是多層，加工時間少則幾小時，多則好幾天。對于薄明顯，由于熱積累。隨著加工層數(shù)的升高，必然導(dǎo)致的層溫度，且層數(shù)越高，層溫差越大。如何減緩溫度考慮的。光熔融技術(shù)成型薄壁件國內(nèi)外研究現(xiàn)狀光熔融技術(shù)成型的主要工藝參數(shù)包括：激光功率、掃斑的大小、離焦量、掃描路徑、掃描策略和鋪粉層厚質(zhì)量好的薄壁，選擇最佳的參數(shù)十分有必要。下面將

圖 1.3 904 不銹鋼薄壁件Fig 1.3 904 stainless steel thin-walled par定時，掃描速度對薄壁成型件成形質(zhì)量有影和功率結(jié)合起來考慮，控制相同的功率，改掃描功率。也就是文獻(xiàn)中經(jīng)常提到的線功率素[27]。同時，掃描速度的大小又會影響到激響到加工過程中溫度的變化。SLM 加工是層表面的溫度升高。此時，就要相應(yīng)的調(diào)整徐紅祥等搭建測溫反饋系統(tǒng)，通過監(jiān)控成型功率和掃描速度，從而改善了成型工件的性，拍攝熔池面積的圖像。把控制 CMOS 相，得到不同的功率和速度下熔池的長寬比變

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊軾;石世宏;傅戈雁;史建軍;孟偉棟;王濤;;中空環(huán)形激光離焦量對熔道凹凸缺陷自愈合效應(yīng)的影響[J];中國激光;2015年05期

2 戴冬華;顧冬冬;李雅莉;張國全;賈清波;沈以赴;;選區(qū)激光熔化W-Cu復(fù)合體系熔池熔體運(yùn)動行為的數(shù)值模擬[J];中國激光;2013年11期

3 李懷學(xué);鞏水利;孫帆;黃柏穎;;金屬零件激光增材制造技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J];航空制造技術(shù);2012年20期

4 王續(xù)躍;江豪;徐文驥;郭東明;;變Z軸提升量法圓弧截面傾斜薄壁件激光熔覆成形研究[J];中國激光;2011年10期

5 楊永強(qiáng);羅子藝;蘇旭彬;王迪;;不銹鋼薄壁零件選區(qū)激光熔化制造及影響因素研究[J];中國激光;2011年01期

6 龍日升;劉偉軍;邢飛;王華兵;卞宏友;;基板預(yù)熱對激光金屬沉積成形過程熱應(yīng)力的影響[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年10期

7 王華明;張凌云;李安;湯海波;張述泉;方艷麗;李鵬;;高性能航空金屬結(jié)構(gòu)材料及特種涂層激光熔化沉積制備與成形研究進(jìn)展[J];金屬熱處理;2008年01期

8 張沖;殷東平;;一種薄壁零件的制造工藝技術(shù)[J];電子工藝技術(shù);2008年01期

9 張偉;徐家文;;鋁合金薄壁整體構(gòu)件的數(shù)控電解加工試驗(yàn)研究[J];電加工與模具;2007年04期

10 楊培中;;多孔結(jié)構(gòu)的幾何特性研究及應(yīng)用[J];東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 宋以國;多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接工藝與殘余應(yīng)力分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

2 王黎;選擇性激光熔化成形金屬零件性能研究[D];華中科技大學(xué);2012年

3 章文獻(xiàn);選擇性激光熔化快速成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 許寧;選擇性激光熔融工藝參數(shù)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2018年

2 徐紅祥;選擇性激光熔融成型層溫度特性的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2018年

3 金濟(jì)濤;激光熔覆成形薄壁件工藝基礎(chǔ)研究[D];新疆大學(xué);2017年

4 康鵬;基于光固化成型的微結(jié)構(gòu)增材制造技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

5 張格;鈷鉻合金義齒選區(qū)激光熔化及熱處理工藝研究[D];中北大學(xué);2017年

6 成雅徽;GH4169合金粉末選區(qū)激光熔化成形數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D];中北大學(xué);2016年

7 王歡;弱剛度環(huán)類零件裝夾變形研究[D];北京理工大學(xué);2016年

8 王夢瑤;Al-Si合金的激光選區(qū)熔化成形特性及性能的研究[D];華中科技大學(xué);2015年

9 王冰;長脈沖激光輻照金屬鋁LY12的溫度場與應(yīng)力場研究[D];長春理工大學(xué);2014年

10 羅子藝;薄壁零件選區(qū)激光熔化制造工藝及影響因素研究[D];華南理工大學(xué);2011年

本文編號：2764333