激光快速成型金属零件的新方法

简要介绍了两种用激光快速成型金属零件的新方法及其特点 ,指出了目前存在的问题和发展前景。

激光快速成型TC4钛合金的力学性能

金属零件的激光快速成型是结合CAD/CAM、高功率激光熔覆和快速原型制造的先进技术。研究了用激光快速成型技术制造TC4钛合金的力学性能 ,分析了低温退火和热等静压处理对力学性能的影响 ,并且测量了成型后试件的含氧量 ,观察了拉伸试件的断口形貌。研究结果表明激光快速成型制造的TC4钛合金的力学性能高于铸造组织的力学性能 。

应用激光快速成型方法复制下颌骨——(1)下颌骨CT断层像的三维重建

目的 :实施离体下颌骨螺旋 CT断层像的三维重建。方法 :用透射式扫描仪读取用螺旋 CT平扫的层距1mm的下颌骨断层图象胶片 ,在个人计算机中 ,经图象预处理和配准后 ,用自编的图象处理软件由下颌骨断层像的边缘轮廓数据重建下颌骨。结果 :得到了下颌骨的三维重建数据模型并能三维显示、存储。结论 :重建方法可行 ,在颌面外科具有很好的应用前景。

3D打印激光快速成型牙种植体的制备及其机械性能分析

目的:应用3D打印快速成型技术制备钛合金牙种植体并探讨其机械性能,为应用3D打印技术制备个性化牙种植体提供依据。方法:计算机上建立牙种植体及标准试件模型,应用3D打印激光快速成型技术制备钛合金牙种植体及标准试件,通过X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDS)分析3D打印钛合金种植体材料相组成,采用金相显微镜和扫描电镜观察其组织形貌,采用显微硬度测试仪和拉伸实验检测材料的机械性能。结果:3D打印钛合金种植体微观结构均匀。材料拉伸强度和屈服强度分别为(1 821.7±146.2)Mpa和(1 355.9±109.2)Mpa,延伸率为(31.3±1.8)%,维氏硬度为372.93~428.46HV,机械性能符合国家牙种植体材料医用标准。结论:3D打印快速成型技术制备的钛合金材料可满足牙种植体材料要求,有望在牙种植体制备和个性化即刻种植领域得到广泛应用。

扫描速度对激光快速成型316L不锈钢组织性能的影响

研究了在激光功率 90 0W条件下 ,扫描速度对激光快速成型不锈钢零件组织、性能的影响。在各扫描速度下 ,所成型的不锈钢薄壁板件的组织均为枝晶组织。随扫描速度提高 ,不锈钢薄壁板的定向生长树枝晶组织细化 ,枝晶间距变小。同时其沿X方向的机械性能 (抗拉强度及硬度 )

激光快速成型中影响光固化材料收缩变形的研究

制备了激光快速成型用光固化树脂 ,分析了光固化树脂收缩的原因 ,研究了光固化树脂的收缩行为对成型零件翘曲和变形的影响 ,从树脂本身微观分子结构和引起翘曲的机理方面来解释零件的变形行为 。

基于覆膜砂激光快速成型的无模快速铸造方法研究

用激光扫描覆膜砂,当激光功率足够大时,覆膜砂的树脂膜会发生过烧和炭化而失去粘结作用。利用此特点,本文提出一种以激光扫描零件轮廓边界为基础的直接生成铸型的方法:用大功率激光逐层扫描出零件各层的轮廓边,相当于在覆膜砂上扫描出目标模型与砂型的分割面,对砂箱整体进行加热固化后,可得到三维的目标模型和砂型。本文给出了由此方法实现快速铸造的工艺方案,并进一步实现了金属零件的快速铸造。该方法有别于SLS工艺的面域扫描,具有分层简单、成型时间短、速度快、成型件强度高的特点,实现了铸造零件CAD/CAM的计算机集成制造,对缩短新产品开发周期和降低成本具有重要的意义。

工艺参数对SLM激光快速成型件表面粗糙度的影响

主要研究SLM激光快速成型过程中各工艺参数对成型件表面粗糙度的影响。影响成型件表面粗糙度的工艺参数主要有激光功率、扫描速度、搭接率、切片层厚和倾斜角度。采用正交实验方法,研究激光功率、扫描速度、搭接率三个工艺参数对快速成型件水平面表面粗糙度的影响规律、倾斜角度对斜面表面粗糙度的影响以及切片层厚对零件的垂直面的表面粗糙度影响。实验结果表明:搭接率是影响水平面表面粗糙度的最主要的因素,当其它参数相同,搭接率为30%时,表面粗糙度值最小;倾斜角度越大,表面粗糙度值越小;切片层厚越小,表面粗糙度值越小。

激光快速成型致密金属零件的研究

采用激光快速成型技术制备出316L不锈钢薄壁矩形管和663锡青铜扭曲薄壁方管.所成型金属零件的组织均匀、致密,没有缺陷.沿金属薄壁零件高度方向的化学成分分析表明,零件中的化学成分分布均匀,且与金属粉末的化学成分相同,未发生成分偏析.同时,激光快速成型的金属薄壁零件的力学性能与常规加工方法制造出的零件相当.使用表明激光快速成型的金属零件可以满足直接使用要求.

激光快速成型技术的软件系统

就激光快速成型技术的软件系统进行了深入的探讨，用系统方法和集成观点分析了软件的组成、结构、功能、实现及其相互间的依赖关系，为自行开发激光快速成型技术的软件系统奠定了理论基础。

激光快速成型用覆膜砂工艺性能探讨

探讨了激光快速成型用覆膜砂的工艺性能对激光烧结成型、铸型精度和铸件质量的影响,进而得到适用于激光快速成型方法直接制造铸件铸型用的覆膜砂烧结材料。

应用激光快速成型方法复制下颌骨——(2)用LOM由三维重建数据制作下颌骨

目的 :由下颌骨螺旋 CT断层像三维重建数据用分层实体制造方法复制该下颌骨。方法 :Rhinoceros3D软件将下颌骨三维数据由 DXF文件转换为 STL文件 ,快速成型机 M- RPMS- II的数据检验与处理软件读入 STL文件、进行实体分层、输出 CL I(comman layer interface)文件 ,监控系统软件读入分层信息 ,设定加工参数 ,控制层厚 0 .1mm的涂敷纸逐层叠加制作下颌骨。结果 :得到了下颌骨纸质实物模型 ,其几何外形与下颌骨标本基本一致。结论 :下颌骨复制模型精度符合颌面外科要求 ,可用于术前设计和规划。

激光快速成型熔模铸造树脂的热失重性能

用激光快速成型(SL)树脂原型作为熔模制作陶瓷型壳的过程中,树脂原型在焙烧过程中由于失重产生的气体极易使型壳胀裂失效,因此光固化树脂的热失重特性对陶瓷型壳的完整生成起到决定作用。论文研究了光固化树脂分子结构、交联密度等对热失重特性的影响规律,实验结果表明:带有弱键如C-Cl键的树脂体系初始热分解温度低,热失重曲线比较平缓;含有苯环等刚性结构树脂体系初始热分解温度较高。活性单体官能度和含量都对热失重过程有较大的影响,单体官能度高的树脂体系热失重较慢,反之则较快;在一定范围内,活性单体含量增加时树脂开始热失重温度变高,但当含量增加到一定程度后,由于主链中刚性结构相对比例减小导致热失重过程有所加快。光固化交联密度越高,初始热分解温度越高,树脂的最大热失重温度增加。本研究最后利用制备的热失重性好的树脂配方进行光固化和陶瓷型壳焙烧试验,获得了无裂缝的陶瓷叶片型壳。

激光快速成型技术在精密金属零件快速制造中的应用

激光快速成型(Laser Rapid Prototyping,LRP)技术是近20年来制造技术的一项重大突破。该技术是一种涉及多门学科的新型综合制造技术,其对制造业的影响力可与20世纪五、六十年代的数控机床相比。

激光快速成型加工中扫描路径的研究

通过对激光快速成型加工中现有的激光扫描方式进行的实验研究和理论分析，找出了零件产生翘曲和引起其他误差的原因，提出了一种新的扫描方法，从而有效地解决了由于树脂收缩而引起的零件翘曲和形状误差，并且由于采用这种扫描方式。

激光快速成型系统中自适应分层算法及实现

在对激光快速成型原理进行介绍的基础上,提出了一种能够根据三维实体轮廓变化情况自动选取分层厚度的自适应分层算法,其特点为:在确定某层的分层厚度时,不需要多次的试切过程,只要利用前一层片截面多边形上各边的顶点坐标,以及与各边相关的三角面片的对应关系和三维实体的点、面、边的拓扑信息,就可以直接计算出下一层满足分层精度要求的分层厚度,可以提高计算效率.在论文中对该算法的实现方法和实验结果进行了介绍.

激光快速成型机零计算机数控系统研究

提出并实现了用于快速成型机的零计算机数控系统，该系统的硬件被压缩到微不足道的水平，而软件成为整个数控系统的主体和核心．给出了实现零计算机系统的关键技术和算法．实践表明，这种系统结构简单，成本低，可靠性高，且性能好．

激光快速成型技术在汽车精铸件生产中的应用

介绍了激光快速成型技术原理、分类及技术特点。综述了激光快速成型技术在制作汽车精铸件蜡模、消失模;在砂型铸造用砂型(芯)或木模、制造汽车精密铸造用型壳和压型等生产中的应用。解决了在汽车制造业中传统铸造生产周期长、生产成本高的弊端。

数字化整合模型和激光快速成型技术在舌侧间接粘接系统中的初步应用

目的探索应用数字化整合模型和激光快速成型技术制作舌侧托槽间接粘接托盘,并试用于临床。方法应用激光扫描的牙冠与CT重建的牙根和颌骨整合,建立包括牙冠、牙根和颌骨的三维数字化模型,在整合模型上进行模拟排牙和托槽定位,应用激光快速成型技术直接输出间接粘接转移托盘。结果排牙模型达到良好的牙冠和牙根的三维排列,托槽在间接粘接转移托盘中就位良好,并且通过转移托盘粘接到患者口内。结论本研究将带有牙根和颌骨的数字化排牙模型和激光快速成型技术与舌侧矫治技术间接粘接系统相结合,并将其初步应用于临床。

激光快速成型中扫描路径对成型质量的影响

为了获得尺寸精确和表面光滑的熔覆层,采用八种不同的扫描路径进行实体成型试验,研究了扫描路径、宏观形貌和尺寸精度的关系。结果表明,沿短边往复、层间异向的扫描方式的熔覆层表面平整度最好。