本文關(guān)鍵詞：新型激光快速成型設(shè)備的研制及工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2012年

新型激光快速成型設(shè)備的研制及工藝研究

趙樞明  

【摘要】：輪廓失效快速成型(Profile Invalidation Laser Rapid Prototyping簡稱PIRP)是本教研室提出的一種新型激光快速成型技術(shù)。該方法以覆膜粉體為成型材料,通過高能激光束燒蝕零件各層輪廓線,并疊加成最終零件。PIRP技術(shù)具有選材范圍廣,激光掃描路徑短,制件精度高等優(yōu)點(diǎn),適用于大尺寸原型件或鑄造用模具成型。 PIRP快速成型設(shè)備性能參數(shù)及長期運(yùn)行試驗(yàn)表明,現(xiàn)機(jī)型加工效率和尺寸受機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊性的限制。據(jù)此,本文提出了新型激光快速成型設(shè)備設(shè)計(jì)方案,并對其計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、供料及鋪粉預(yù)熱系統(tǒng)、激光加工系統(tǒng)、升降系統(tǒng)等關(guān)鍵子模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析。改進(jìn)的機(jī)型結(jié)構(gòu)緊湊性進(jìn)一步提高,其加工速度達(dá)至ij800mm/s,最大加工尺寸為1200*700*500mm,滿足工業(yè)用成型設(shè)備性能要求。 本文研究了以覆膜砂為原材料的PIRP成型工藝,通過幾何堆積模型對顆粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模仿真,討論了粉末粒徑分布和模態(tài)配比對顆粒配位數(shù)和堆積密度的影響,據(jù)此優(yōu)化了預(yù)熱過程的工藝參數(shù)。通過激光掃描正交實(shí)驗(yàn)得出了加工過程中功率、速度、粉層厚度的匹配曲線。并對PIRP綠件的固結(jié)強(qiáng)化、脫模等后處理工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究與分析。 本文對PIRP技術(shù)進(jìn)行了大量的實(shí)例研究,制作了水泵葉輪、雙耳底座等覆膜砂原型件,結(jié)果表明制件尺寸精度可控制在1%以內(nèi)。將PIRP與快速鑄造結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜曲面船用螺旋槳、三元葉輪的無�？焖勹T造,鋁合金鑄件的表面精度達(dá)到Ral2.5-Ra25,并利用該方法實(shí)現(xiàn)了汽車模鍛模具毛坯的近終形鑄造。各項(xiàng)結(jié)果表明基于PIRP的快速鑄造技術(shù)可以滿足市場需求,具有較高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TG665
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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