選擇性激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）是利用激光將三維模型的二維切片截面上的金屬粉末熔化凝固,自下而上的逐層打印加工形成三維實(shí)體零件的一種金屬增材制造（Additive Manufacturing,AM）技術(shù),能夠直接成型出精度高、致密度好、性能優(yōu)越的復(fù)雜金屬零部件,主要應(yīng)用于航空航天、汽車、模具以及醫(yī)療領(lǐng)域高附加值的一體化復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件的單件小批量快速制造。而現(xiàn)有的選擇性激光熔化設(shè)備無論是在成形效率、成本和成形尺寸上都難以滿足行業(yè)的需求,成為推動(dòng)該技術(shù)在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用的一個(gè)重要限制條件,因此研制出高效高精度的大型SLM設(shè)備具有十分重要的意義。本論文對國家863計(jì)劃課題“效高精度大型激光選區(qū)熔化成形裝備研制及其在航天中的應(yīng)用”（課題編號(hào):2015AA042501）中預(yù)研制成形尺寸為750mm×750mm的選擇性激光熔化設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與研究,主要設(shè)計(jì)研究內(nèi)容以及結(jié)論如下:（1）通過分析中大型選擇性激光熔化設(shè)備的設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、技術(shù)指標(biāo)以及精度要求,設(shè)計(jì)了設(shè)備電氣方案,提出了中大型選擇性激光熔化設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

選擇性激光熔化加工原理圖

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文4如圖1.2展示了SLM技術(shù)在航空航天中一些應(yīng)用，其中圖(a)為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化零件原型，火箭內(nèi)壁帶有隨行冷卻夾芯的輕量化零件，驗(yàn)證了零件的可行性；圖(b)為火箭助推器噴嘴頭，負(fù)責(zé)將燃料混合物輸送入燃燒室，通過SLM一體化加工極大程度降低了零件加工損壞風(fēng)險(xiǎn)，縮短了加工周期；圖(c)為輕量化衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件，該部件是一個(gè)高負(fù)荷零件，相較于傳統(tǒng)制造的插入件輕了近70%，其還提高了該部件的機(jī)械性能；圖(d)為SLM成形的一體化天線，被廣泛應(yīng)用于商用飛機(jī)、軍用飛機(jī)、衛(wèi)星、無人機(jī)以及地面上電子終端中，比傳統(tǒng)工藝制造的天線重量降低了95%，交貨期由11個(gè)月減少為2個(gè)月，生產(chǎn)成本減少了20%-25%。(a)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化零件原型(b)火箭助推器噴嘴頭(c)輕量化衛(wèi)星連接結(jié)構(gòu)件(d)一體化天線圖1.2SLM技術(shù)在航空航天中的應(yīng)用Fig.1.2ApplicationofSLMtechnologyinaerospace②汽車如圖1.3展示了SLM技術(shù)在汽車上面的一些應(yīng)用，目前主要應(yīng)用方向是汽車輕量化和汽車上一些熱交換器。圖(a)為一款安裝在懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的汽車零部件與傳統(tǒng)的鍛造部件相比，SLM打印的轉(zhuǎn)向節(jié)在頸部區(qū)域的重量減輕了40％，并

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.4SLM技術(shù)在醫(yī)療中的應(yīng)用Fig.1.4ApplicationofSLMtechnologyinmedicine④模具SLM技術(shù)在模具市場上的應(yīng)用主要是隨行冷卻流道的注塑模具或者壓鑄模具，由于可以在模具中設(shè)計(jì)內(nèi)流道，故可以在使用過程中快速將熱量帶走，降低注塑或者壓鑄等工藝加工的冷卻時(shí)間提高其生產(chǎn)效率。如圖1.5所示為SLM技術(shù)打印的內(nèi)流道模具以及汽車輪胎模具。圖1.5SLM技術(shù)在模具中的應(yīng)用Fig.1.5ApplicationofSLMtechnologyinmold1.3選擇性激光熔化設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀在過去幾年中，金屬3D打印設(shè)備的銷售量實(shí)現(xiàn)了顯著的增長，Wohlers2018年報(bào)告顯示，2017年金屬3D打印系統(tǒng)的銷售額增長80％。驅(qū)動(dòng)增長的力量主要來自于兩個(gè)方面，一方面是像EOS，3DSystems和GEAdditive旗下ConceptLaser和Arcam這樣的老牌品牌，而另一股驅(qū)動(dòng)力量來自于金屬3D打印的新的參與者，包括DesktopMetal、DigitalAlloys等初創(chuàng)公司。WohlersAssociates，Inc.發(fā)布了關(guān)于3D打印行業(yè)的年度Wohlers報(bào)告，指出3D打印行業(yè)整體增長21%，其中金屬3D打印尤其突出，如圖1.6所示。2017年全球共賣出1768臺(tái)金屬3D打印系統(tǒng)，而2016年這個(gè)數(shù)字為983，激增了近80%。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于西門子802Dsl的四軸立式電解加工機(jī)床控制系統(tǒng)的研制[D]. 曹雪濤.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[3]開放式數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制卡的設(shè)計(jì)與研究[D]. 郭軍.江西理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3427767