等距螺旋锥齿轮的精确建模与金属粉末注射成型工艺试制

等距螺旋锥齿轮作为一种新型锥齿轮,其螺旋齿面具有法向等距的特点,适用于金属粉末注射成型工艺批量化生产。根据坐标变换理论推导出球面渐开线和等距圆锥螺旋线的参数方程,再基于齿面形成原理建立齿面数学模型;在MATLAB中对齿面数学模型编程计算出齿面离散点坐标,并通过UG逆向工程完成等距螺旋锥齿轮的精确建模;利用ANSYS仿真分析等距螺旋锥齿轮的啮合接触,得出齿轮的传动性能;最后通过金属粉末注射成型工艺完成等距螺旋锥齿轮的试制。研究结果表明,齿面数学模型结合离散点逆向建模可确保模型的精度,金属粉末注射成型工艺可用于等距螺旋锥齿轮的批量化生产。

金属粉末床粘结剂喷射3D打印关键问题的研究现状与展望

针对金属粉末床粘结剂喷射3D打印技术存在薄层铺粉难、粘结剂不匹配、初坯及烧结件密度低等问题,首先从原材料特征、铺粉机构及数值模拟等方面总结当前粉末铺展研究现状;接着阐述了粘结剂与粉床作用、粘结剂类型和性能以及残留问题的研究进展,指出优化粘结剂体系、限制残留物,有利于提升粘结剂喷射成形金属零件性能;然后介绍了烧结和浸渗等当前常见致密化方法,指出致密化过程中需考虑变形和精度控制,并通过热等静压、固溶和时效等后处理方法对零件孔隙及相组成进行调控;最后指出高精度、高性能和难成形材料打印是未来发展趋势。

面向球形金属粉末制备的电弧熔融等离子体雾化装置的设计

金属增材制造用高性能球形金属粉末的主流制备方法是雾化法,其中等离子体雾化法所制备粉末的性能相对更加优异,但其出粉速率较低。针对这一难题,将等离子体雾化法和丝材电弧喷涂技术结合,开发出了一套新型的电弧熔融等离子体雾化装置,旨在保留等离子体雾化法优势的基础上,提高出粉速率。之后开展了等离子体炬发生器性能测试实验,以及304不锈钢和纯钛丝材的雾化实验。实验结果表明,电弧熔融等离子体雾化法利用高温高速的等离子体炬对金属熔融液进行破碎,保证了粉末颗粒的过热度,使其有充分的球化和凝固时间。从粉末性能和出粉速率两方面对比分析了本技术和国外专利技术,证实了在粉末性能相同的前提下,本技术的出粉速率是国外专利技术的2~7倍。

不规则金属粉末流动性的离散元参数标定研究

针对不规则金属粉末流动性的离散元参数标定,提出一种物理实验与虚拟实验联合分析的参数标定方法。该方法依据颗粒缩放原理,以粉末的材料设定密度、粉末间滑动摩擦系数、滚动摩擦系数为研究参数,通过合理分析研究参数对流动性的影响,得到了最符合物理实验结果的离散元参数,为后续不规则粉末的流动性相关的工艺设计奠定了基础。

增材制造用金属粉末的特性和测试方法

增材制造用金属粉末的外观、化学成分、粒度、球形度、流动性、密度和空心率等特性均影响增材制造件的性能。目前,增材制造用金属粉末的成分、粒度、流动性和密度均有测试标准,但没有外观、球形度和空心率的测试标准。简要介绍了增材制造用金属粉末的外观、成分、粒度、球形度、密度、流动性和空心率的测试方法和相关标准。

金属粉末涂料工艺危害分析

昆山8.2铝粉爆炸事故将涉粉企业的工艺安全推上风口浪尖,粉末特别是金属粉末的工艺安全备受瞩目。本文介绍了铝粉作为金属粉的Bonding粉末涂料工艺危害分析及结果。

金属及非金属粉末中分氧及分氮量的测定

作者将ＬＥＣＯ公司生产的ＴＣ－１３６测定仪，连接一台ＡＴ－３８６计算机，电极炉的温度可以自动控制，跟踪式升温方式，准确测定金属粉末试样中的不同化合物或结构，获得满意的结果。

铜基金属粉末直接激光烧结工艺及成形件显微组织研究

对多组分铜基金属粉末(组分包括Cu、Cu-10Sn、Cu-8.4P)进行了直接激光烧结实验。优化激光功率和扫描速率,以实现粉末部分熔化状态下的液相烧结,其中Cu作为结构金属,Cu-10Sn作为粘结金属,而P元素则作为脱氧剂。激光烧结直接成形了尺寸为210mm×70mm×9mm的复杂形状铜基金属零件,在零件底部设置了预烧结层,以保证良好的激光烧结过程及成形精度。烧结致密度达理论密度的94.7%,而最大尺寸误差仅为0.78%。

新型超声雾化技术制备球形金属粉末

介绍了新型超声雾化制备金属粉末技术原理及工艺特点,研究了采用新型超声雾化技术制备的合金粉末形貌、粒度分布、氧含量和微观组织,并与气雾化粉末进行了比较.新型超声雾化技术直接利用超声振动雾化金属,雾化基本以静态模式进行而没有高速运动,制备的粉末光洁圆整、球形度好、粒度分布窄,具有设备和工艺简单、可控性高、成本低等显著技术优势.

不同类型金属粉末的温压行为

研究了铝粉、铜粉、钨粉的温压压制行为 ,并与铁粉的温压过程进行了对比。实验发现 ,温压无论对塑性粉末还是脆性粉末均有效果。温压压制可提高粉末压坯密度 。

基于金属粉末的激光快速成型技术新进展

金属粉末的激光快速成型技术是集计算机辅助设计、激光熔覆、快速成型于一体的先进制造技术 ,是传统加工成形方法的重要补充。本文系统介绍了金属粉末激光快速成型的原理、系统组成及最新研究进展 ,并对其发展前景进行了展望。

Ni基金属粉末激光快速制造的研究

采用激光选区烧结的方法 ,对 Ni基合金混合铜粉末进行了一系列激光烧结试验。从烧结模型入手 ,分析了烧结过程中出现的现象 ,讨论了工艺参数对金属粉末烧结成形的影响 ,初步探索了金属粉末直接烧结成形的基本机理 ,为金属粉末的激光快速成形制造提供了依据。

制备超细金属粉末的新型电解法

以超细铜粉为例介绍了用一种新型的电解法制备超细金属粉末的工艺路线 ,其特点是将制粉过程和表面包覆同步完成 ,从而获得纯度高、粒度均匀、表面包覆、高弥散、抗氧化的超细金属粉末。

直接金属粉末激光烧结成形机制的研究

分析了直接金属粉末激光烧结中单组元金属粉末、多组元金属粉末和预合金粉末的烧结成形机制;详细讨论了表面张力、粘度、颗粒尺寸及其分布和吸收率/反射率等材料特性以及激光参数、铺粉厚度、保护气氛、粉床预热温度和烧结辅助材料等工艺参数对成形质量的影响;并讨论了直接金属粉末激光烧结的进一步研究方向。

制备超细金属粉末的新型电解法

以超细Cu粉为例介绍了用一种新型的电解法制备超细金属粉末的工艺路线，其特点是将制粉过程和表面包覆一次完成，从而获得纯度高、粒度齐整、表面包覆、高弥散。

金属粉末激光选区烧结过程的特征探讨

采用激光选区烧结的方法 ,对Ni基合金粉末进行了一系列激光烧结成形试验 .在试验的基础上 ,阐述了用激光直接熔化金属粉末 ,烧结成形金属零件的一些基本特征 ,这主要包括在激光烧结成形过程中的熔池球化特征、熔体流动特征和动态凝固组织特征 .分析了熔池球化现象对烧结成形的不利影响 ,提出了减少粉层厚度和加大激光功率 ,可避免熔池球化现象的出现 .进一步探讨了烧结过程的基本规律和烧结成形的基本机理 。

金属粉末激光成形零件倾斜极限

研究在支撑材料、工艺局限等诸多因素影响情况下的特定材料以及特定工艺参数下倾斜极限问题非常重要,为此采用金属粉末激光成形技术成形旋转薄壁金属零件的方法,在相应金属粉末材料与成形工艺参数下,进行成形金属零件时侧壁倾斜极限的研究,通过测量与计算获得倾斜极限值及其对应的层间搭接率。研究表明随着薄壁旋转半径的增加,侧壁倾斜角度也相应加大,最终超过倾斜极限,造成熔覆层塌陷现象发生。揭示出层间搭接率是产生倾斜极限和熔覆层塌陷的直接原因。通过对倾斜角度、层间搭接率与薄壁旋转半径关系进行理论分析与计算,得到成形的金属零件侧壁倾斜极限角度和极限层间搭接率的计算公式,为在设计无支撑CAD模型时侧壁最大倾斜角度提供依据。试验结果表明,利用该计算公式指导侧壁倾斜角度设计切实可行。

急冷水雾化工艺对金属粉末性能的影响

为了开发制粉新工艺和制备用于MIM的微细合金粉末 ,设计了组合雾化。在常规水雾化喷嘴的下方附加了冷却喷嘴 ,并以锡青铜粉为试验对象 ,研究了工艺条件对水雾化金属粉末性能的影响。结果表明 ,使用同样的设备 ,急冷组合雾化与单一雾化相比 ,能使粉末更加细化。同时 ,由于粉末冷却速度的提高 ,使粉末氧含量得到降低 。

金属粉末选区激光熔化技术的研究现状及其发展趋势

选区激光熔化(SLM)技术是近年来出现的一种新型的快速成型(RP)技术。该技术的优点是:工艺简单、成型件尺寸精度高、表面粗糙度好、致密度几乎能达到100%、力学性能优良、应用前景广阔。本文描述了该技术的基本原理;详细介绍了国内外选区激光熔化技术相关设备、工艺以及成型用金属粉末材料等的研究成果;并进一步讨论了选区激光熔化技术的应用及其发展方向。

金属粉末激光成形扫描方式

将扫描线断面轮廓形状近似看作一段圆弧、以相邻扫描线重叠面积与凹沟面积相等为原则确定扫描线间距。对分区扫描和环形扫描两种扫描方式进行分析和比较,环形扫描方式明显减少激光光闸开关次数、系统稳定性和零件成形精度提高,但是相邻扫描线间浸润性差、沟壑较深,而分区扫描方式扫描间距稳定单一、浸润性好、沟壑较浅,但是激光光闸开关频繁、空跳次数较多。改进扫描方式,将变向分区扫描方式与环形扫描方式相结合加工出无缺陷、全密度金属功能零件。