本文關(guān)鍵詞：個(gè)性化CoCr合金牙冠固定橋激光選區(qū)熔化制造工藝及性能研究

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【摘要】：激光選區(qū)熔化(Selective Laser Melting,SLM)成型技術(shù)是一種個(gè)性化程度高、材料利用率高的增材制造技術(shù)(Additive Manufacturing,AM),能直接制造冶金結(jié)合、組織致密、機(jī)械性能良好、高精度的金屬零件,非常適用于技術(shù)要求個(gè)性化、復(fù)雜化、數(shù)字化的口腔冠橋修復(fù)領(lǐng)域。SLM增材制造方法與傳統(tǒng)方法不同,成型性能也相應(yīng)有所差異,且冠橋修復(fù)體常為薄壁復(fù)雜曲面零件,對(duì)SLM技術(shù)運(yùn)用到牙科修復(fù)中的可行性、可靠性以及安全性進(jìn)行深入探索,具有重要意義。本文選擇Co Cr合金為成型粉末,基于逆向工程設(shè)計(jì)個(gè)性化牙冠固定橋,并對(duì)其SLM成型工藝及性能進(jìn)行研究分析。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)從致密度、表面粗糙度、尺寸精度等方面對(duì)Co Cr合金牙冠固定橋進(jìn)行SLM成型工藝優(yōu)化。采用正交試驗(yàn)方法初步獲得高致密度Co Cr合金的優(yōu)化工藝參數(shù)為激光功率P=160W,掃描速度?=400mm/s,掃描間距S=0.08mm,鋪粉層厚H=0.025mm,進(jìn)一步試驗(yàn)分析表明粉末粘附、飛濺行為、輪廓誤差、臺(tái)階效應(yīng)、光斑約束等不良現(xiàn)象會(huì)影響曲面零件成型質(zhì)量,改變零件擺放角度和采用S型正交層錯(cuò)+后勾邊掃描策略方式可改善成型件表面質(zhì)量,并且采用優(yōu)化光斑補(bǔ)償值可進(jìn)一步提高成型精度。(2)對(duì)成型件的顯微組織、力學(xué)性能、耐腐蝕性能及金瓷結(jié)合性能等方面進(jìn)行試驗(yàn)分析,以評(píng)價(jià)SLM成型Co Cr合金的可靠性。試驗(yàn)表明SLM成型CoCr合金試樣晶粒細(xì)小均勻,綜合性能良好,經(jīng)過(guò)烤瓷燒結(jié)處理后Co Cr合金晶粒無(wú)定向長(zhǎng)大,部分?相向?相轉(zhuǎn)變,并析出強(qiáng)化?相,顯微硬度、拉伸強(qiáng)度有所提高,延伸率和耐腐蝕性略有下降,平均金瓷結(jié)合力為36.79±0.49MPa,所有性能均符合ISO 9693:1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。粉末反復(fù)使用夾雜飛濺顆粒,會(huì)降低成型件拉伸性能,但對(duì)金瓷結(jié)合性能無(wú)明顯影響。三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)表明打磨+噴砂的表面處理方式有利于提高金瓷結(jié)合性能。(3)采用三維數(shù)字掃描和CAD設(shè)計(jì)方法完成個(gè)性化牙冠固定橋設(shè)計(jì),并針對(duì)牙冠固定橋的幾何特征,通過(guò)表面光滑、擺放位置優(yōu)化、支撐添加等數(shù)據(jù)處理,使用優(yōu)化工藝參數(shù)成型的個(gè)性化Co Cr合金牙冠固定橋達(dá)到預(yù)期效果,且采用逆向掃描方式檢測(cè)評(píng)定其具有良好成型精度。
【關(guān)鍵詞】：Co Cr合金 牙冠固定橋 激光選區(qū)熔化 工藝優(yōu)化 性能測(cè)試
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R783;TG665
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 主要符號(hào)對(duì)照表11-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 課題研究背景12
• 1.2 口腔冠橋修復(fù)技術(shù)12-16
• 1.2.1 冠橋修復(fù)體設(shè)計(jì)及制造現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 牙科CoCr合金種類(lèi)及性能15-16
• 1.3 激光選區(qū)熔化技術(shù)16-20
• 1.3.1 SLM成型原理及特點(diǎn)16-18
• 1.3.2 SLM技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題18-20
• 1.4 SLM制造牙冠固定橋關(guān)鍵點(diǎn)20-21
• 1.5 課題概述21-24
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.5.2 研究目的及意義22-23
• 1.5.3 課題來(lái)源23-24
• 第二章 個(gè)性化牙冠固定橋設(shè)計(jì)及制造研究方法24-38
• 2.1 個(gè)性化牙冠固定橋設(shè)計(jì)方法24-28
• 2.1.1 牙冠固定橋的設(shè)計(jì)需求24-25
• 2.1.2 設(shè)計(jì)軟件及設(shè)備25
• 2.1.3 設(shè)計(jì)方法25-28
• 2.2 SLM成型工藝及性能研究方法28-36
• 2.2.1 SLM成型設(shè)備及軟件28-30
• 2.2.2 測(cè)試方法與設(shè)備30-36
• 2.3 實(shí)驗(yàn)材料36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 CoCr合金牙冠固定橋的SLM成型工藝優(yōu)化研究38-63
• 3.1 SLM成型致密CoCr合金零件的工藝優(yōu)化38-47
• 3.1.1 正交試驗(yàn)分析38-42
• 3.1.2 熔道成型分析42-44
• 3.1.3 飛濺顆粒分析44-47
• 3.2 SLM成型表面粗糙度優(yōu)化研究47-58
• 3.2.1 曲面結(jié)構(gòu)表面形貌分析47-53
• 3.2.2 SLM成型曲面的表面粗糙度分析53-55
• 3.2.3 掃描策略對(duì)曲面表面粗糙度的影響55-58
• 3.3 基于光斑補(bǔ)償?shù)腟LM成型尺寸精度優(yōu)化58-61
• 3.3.1 光斑約束對(duì)尺寸精度的影響58-60
• 3.3.2 光斑補(bǔ)償優(yōu)化實(shí)驗(yàn)60-61
• 3.4 本章小結(jié)61-63
• 第四章 CoCr合金的SLM成型性能測(cè)試63-89
• 4.1 CoCr合金顯微組織性能63-68
• 4.1.1 顯微組織63-65
• 4.1.2 物相及成分分析65-67
• 4.1.3 顯微硬度67-68
• 4.2 CoCr合金的拉伸性能測(cè)試68-74
• 4.2.1 工藝處理對(duì)拉伸性能的影響68-71
• 4.2.2 飛濺行為對(duì)拉伸性能的影響71-74
• 4.3 CoCr合金耐腐蝕性能測(cè)試74-79
• 4.3.1 電化學(xué)腐蝕性能74-76
• 4.3.2 離子析出76-79
• 4.4 SLM成型CoCr合金的金瓷結(jié)合性能研究79-88
• 4.4.1 金瓷結(jié)合機(jī)制理論79
• 4.4.2 不同表面處理工藝對(duì)金瓷結(jié)合強(qiáng)度的影響79-85
• 4.4.3 粉末反復(fù)成型對(duì)金瓷結(jié)合強(qiáng)度的影響85-88
• 4.5 本章小結(jié)88-89
• 第五章 SLM制造個(gè)性化牙冠固定橋?qū)嵗?/span>89-98
• 5.1 牙冠固定橋的數(shù)據(jù)處理及SLM成型89-94
• 5.1.1 牙冠固定橋數(shù)據(jù)處理89-93
• 5.1.2 SLM加工及成型效果93-94
• 5.2 牙冠固定橋的成型精度檢測(cè)94-96
• 5.3 個(gè)性化牙冠固定橋的完成與試戴96-97
• 5.4 本章小結(jié)97-98
• 總結(jié)與展望98-100
• 參考文獻(xiàn)100-106
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果106-107
• 致謝107-108
• 附件108

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2 劉文邦;Co及CoCr納米線(xiàn)陣列的結(jié)構(gòu)和磁性的研究[D];蘭州大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：732474