【摘要】：本文以提高SLM純銅成形件的尺寸精度和表面光潔度為目的,研究了激光功率、掃描速度、掃描間距、掃描路徑等工藝參量對兩者的影響。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:根據(jù)SLM的成形原理,SLM成形件尺寸誤差的來源主要有:數(shù)據(jù)處理誤差、加工誤差和后處理誤差。通過建立數(shù)學(xué)模型,得到了SLM工藝加工純銅粉末時(shí)所需的最小激光功率約為355W。在因素水平范圍內(nèi),尺寸絕對誤差隨激光功率的增大而增大,隨掃描速度、掃描間距的增大而減小,三種掃描路徑對尺寸絕對誤差的影響沒有明顯差別。影響SLM銅粉成形件尺寸精度因素的主次順序?yàn)?掃描間距掃描速度激光功率掃描路徑,獲得最小尺寸絕對誤差的工藝參量組合為:激光功率360W,掃描速度1050mm/s,掃描間距0.08mm。以輪廓算數(shù)平均偏差Ra為評定參數(shù),對成形件上表面粗糙度進(jìn)行理論研究,建立了上表面粗糙度的理論模型,發(fā)現(xiàn)成形件上表面粗糙度由激光功率、掃描速度、掃描間距和鋪粉厚度共同決定。在因素水平范圍內(nèi),成形件上表面粗糙度隨激光功率的增大而減小,隨掃描速度和掃描間距的增大而增大,掃描路徑為orthogonal時(shí),上表面粗糙度值較小。影響SLM銅粉成形件上表面粗糙度因素的主次順序?yàn)?掃描間距掃描速度激光功率掃描路徑,獲得最小尺寸絕對誤差的工藝參量組合為:激光功率380W,掃描速度600mm/s,掃描間距0.05mm,掃描方式選擇Orthogonal。將各工藝參量用體能量密度綜合表示,得到了體能量密度與尺寸絕對誤差和上表面粗糙度的關(guān)系趨勢圖并結(jié)合成形件層間形貌特點(diǎn),將體能量密度分為四個(gè)區(qū)域,分別是:Ⅰ區(qū)為未完全熔化區(qū);Ⅱ區(qū)為低能量密度區(qū);Ⅲ區(qū)為中等能量密度區(qū)域;Ⅳ區(qū)為高能量密度區(qū)域,分析了各區(qū)域內(nèi)體能量密度的作用機(jī)理。在中等能量密度區(qū)域的SLM純銅成形件具有較高成形質(zhì)量,這為SLM成形純銅粉末時(shí),工藝參量的選擇提供一定依據(jù)。
【圖文】：

SLM成形的模具

用鈦合金打印的飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TF124.3;TG665

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2574648