直接激光制造设备中的软件技术问题研讨

直接激光制造是一种金属粉三维成型新技术。文中在切片程序和CAM数控代码的衔接和处理上,讨论了软件的提高,即提出了每层激光开关位置的随机生成模式,根据高度改变的随机线扫描和固定角度增量线扫描的路径模式,及带空洞的薄壁件的模块规划等改进措施,提高了产品质量及生产效率。

金属零件的激光直接快速制造

简要介绍了一种快速制造金属零件的新方法 -激光直接制造法及其特点 ,它是将激光表面涂覆技术和快速原型技术相结合来直接制造金属构件。回顾了国内外研究的现状 。

激光熔覆直接制造金属零件的组织及力学性能分析

利用激光熔覆直接制造技术,采用不同的路径填充模式制备了不锈钢拉伸试样,对试样进行拉伸试验并对断口进行电镜扫描分析。结果表明,所制备的金属拉伸试样结合强度高,表现为韧性断裂,其屈服强度与断裂强度高于相近成分下常规加工方式所加工试样的相应值。激光扫描方向对拉伸性能的高低没有显著影响。拉伸试样显微组织晶粒细小,具有定向凝固特征。

基于激光直接制造技术的材料研究

激光直接制造技术是一项从微观组织—宏观性能—零件性能全过程控制的技术,其中材料研究是重要技术特色之一。本文综述了激光直接制造技术材料研究的4个层次:从常用合金粉末到高性能复杂金属零件的实现、梯度材料的制备与梯度复杂零件的激光直接制造、特种材料的直接合成与特种材料复杂零件的激光直接制造和多元合金体系的研究。

激光直接制造金属零件技术在航空航天领域的应用

与传统的制造技术相比,激光直接制造金属零件技术不仅可以缩短产品研发时间、降低研发成本、快速应对市场需求,另外其设计自由度宽泛以及易于与其他制造技术进行集成的特点为制造业单件、小批量、个性化生产零件提供了可能[1-3],使之成为21世纪最具有潜力的制造技术。

镍基合金激光直接制造的显微组织与缺陷分析

采用FGH95镍基高温合金粉末进行激光直接制造工艺实验,研究了不同工艺参数对表面形貌、显微组织和显微硬度的影响。结果表明,成形件表面平整无变形,显微组织为细小而致密的柱状晶,有层内生长和外延式生长两种生长方式。同时对其中出现的缺陷也作了研究分析,得到了优化的工艺参数。

影响激光直接制造金属零件精度的因素及其闭环控制研究进展

讨论了基于激光熔覆的金属直接制造过程所涉及的关键因素 :激光功率、送粉速度、扫描速度、熔池温度及辅助气的流速等对金属零件成形精度的影响。着重介绍和分析了国内外在激光直接制造金属零件过程参数的检测与闭环控制方面的研究现状 ,展望了该技术的应用前景。

激光金属直接制造中工艺参数对粉末利用率影响的模拟研究

为了获得激光金属直接制造中工艺参数对金属粉末利用率的影响规律,建立了粒子被熔池吸收的物理模型,应用气固两相流理论对其模型的流场进行了数值模拟,采用FLUENT软件中的离散相模型中的欧拉-拉格朗日类中的颗粒轨道模型实现了粉末颗粒的跟踪,计算了流场中的粉末颗粒的浓度及速度分布规律。计算结果表明:随激光光斑直径、激光功率的增大和扫描速度的减小,粉末利用率会随之增大;随载气速度、送粉量及保护气流量的增加,粉末利用率呈现先增大后减小的趋势。所得结果对试验选择加工工艺参数具有参考价值。

激光直接制造金属零件技术发展综述

介绍了快速原型制造技术的发展状况以及目前世界上激光直接制造金属零件的三种方法,指出了激光直接制造金属零件的未来发展趋势。

五坐标激光直接制造和再制造轨迹的生成

分析研究了基于"正下"(down hand)制造策略的五坐标激光直接制造和再制造轨迹路径的生成算法。根据五坐标数控机床空间直线插补的功能特点,用连接一系列光斑中心点的折线来描述激光制造路径(激光束相对零件的运动)。基于SolidWorks平台研究了CAD模型直接分层方法与生成激光直接制造和再制造路径轨迹(包括轮廓轨迹和填充轨迹)的算法,开发了相应的程序,并进行了圆台零件的制造,应用实例表明了该算法的有效性。

砂型铸造金属模具的激光直接制造

砂型铸造金属模具的工艺特点如带有起模斜度、圆角过度等特点,都适于激光直接制造技术的应用。采用激光直接制造技术可实现材料的性能梯度,从而满足模具局部特殊的性能要求。与传统模具铸造工艺相比,激光直接制造工艺的成本低、工期短,且能形成复杂模具。

选区顺序对激光直接制造TC4残余应力及变形的影响

为降低激光直接制造大型TC4构件的基底变形及残余应力,研究了不同选区顺序对分区扫描成形时基底变形及残余应力的影响。分别采用新定义的由外而内、由内而外选区顺序及常规的随机选区顺序进行沉积实验,并运用面结构光及X射线衍射检测方法对基底变形及沉积层残余应力进行测量。结果表明:不同选区顺序对成形件基底变形及残余应力影响显著,采用由外而内选区顺序可大幅减小基底变形,与随机选区顺序相比,基底最大变形量降低60%,但是在沉积层引入了较大的残余应力,最大残余应力达到了392 MPa;随机选区顺序下沉积层残余应力量级较小,最大残余应力仅约93 MPa,残余应力分布更为均匀。因此,分别采用由外而内及随机选区顺序进行前后期成形有利于减小和平衡大尺寸TC4成形件基底变形及残余应力。

激光直接制造技术及其在飞机上的应用

激光直接制造具有无模具、短周期、低成本及高品质等特点,能够解决钛合金传统加工存在的问题,实现复杂构件的直接近净成形,同时激光快速熔凝特点使零件具有致密的组织和良好的综合性能,从而可以更大限度地发掘材料性能潜力。

激光金属制造薄壁零件z轴单层行程模型

为了提高激光金属直接制造薄壁零件的成形精度,制备出表面平整的薄壁零件,研究了z轴单层行程参数对成形薄壁试件表面精度的影响规律,提出并验证了z轴单层行程理论模型.结果表明,在一定简化条件下,根据质量守恒定律,推导出任意参数下的z轴单层行程模型,该模型显示z轴单层行程是单道熔覆层宽度与高度的函数,当z轴单层行程与模型计算值一致时,能够制造出表面平整的薄壁零件.

先进材料与高性能零件快速凝固激光加工研究进展

金属材料快速凝固激光表面加工与高性能金属零件快速凝固激光成形技术 ,是材料科学与工程及先进制造技术交叉学科前沿热点研究领域之一。本文介绍了作者所在实验室近年来在先进高温耐磨耐蚀金属间化合物多功能涂层新材料快速凝固激光熔覆合成 /制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展 ,主要内容包括 :激光熔覆高温耐磨耐蚀多功能金属间化合物涂层、钛合金及高温合金高性能零部件激光快速成形、难熔高活性金属材料及定向生长柱状晶钛合金激光约束熔铸成形技术等。

激光熔覆制备梯度功能涂层的研究现状

介绍了激光熔覆技术的特点及其在材料表面改性中的应用概况,回顾了利用激光熔覆技术制备梯度功能涂层的国内外研究现状。经分析认为,外加强化相与基材热物性差别大是导致涂层开裂失效的主要因素。利用原位合成和基于快速原型的激光直接制造技术制备梯度功能表层或构件是将来的发展方向。

DLF与SLM激光快速成型方法的比较研究

分别采用激光直接制造(DLF)技术和选择性激光熔化(SLM)技术对不锈钢材料进行一系列的激光快速成型实验,根据实验结果,对比分析DLF和SLM两种方法在成形机理、成型精度、成型效率、适用场合、成型件的力学性能和组织结构等方面的异同。结果表明,SLM技术的成型精度要优于DLF技术;两者成型件都具有较高的力学性能,均优于普通不锈钢;SLM与DLF成型件组织性能基本相同;如果切片层厚相同,SLM的成型效率高于DLF;DLF主要用于粗加工或零件修复等场合,而SLM可用于精密、复杂零件的制造。

激光应用 激光工业应用

TG156．99 2005042607 激光重熔等离子喷涂自润滑复合涂层研究=Study of plasma spray and laser remelting self-lubricating composite coatings[刊,中]／应丽霞(哈尔滨工业大学机电工程学院, 黑龙江,哈尔滨(150001)),王黎钦…／／光电子·激光,- 2005,16(1),-105-109 为获得高副接触情况下具有抗疫劳的自润滑涂层,采用包覆的Ni包TiB2和Ni包石墨超细微粉,在9Cr18不锈钢表面,利用激光重熔等离子喷涂方法制备金属陶瓷自润滑复合涂层。研究了涂层制备的工艺方法、组织特征。

激光直接制造金属零件技术的最新进展

介绍了快速原型制造技术的发展状况以及目前世界上激光直接制造金属零件的两种主要方法,并指出了激光直接制造金属零件的最新进展以及未来发展趋势。

激光快速直接制造W/Ni合金太空望远镜准直器

激光直接制造技术 (LDM)是基于快速成形和激光熔覆技术而发展起来的直接快速柔性制造先进技术 ,尤其适用于传统方法难以制造的特种材料或特殊形状金属零件。基于太空望远镜准直器特定的形状和材料要求 ,运用层叠激光熔覆直接制造方法 ,研究了W和W/Ni合金的多道熔覆特性、微观组织和激光直接制造过程的稳定性。研究表明 ,W和W90Ni10多层激光熔覆时后续熔覆层的宽度会越来越窄 ,最终形成三角形截面 ;而W6 0Ni4 0和W4 5Ni5 5合金具有良好的成形效果。采用激光功率 2 0 0 0W ,光束直径 3mm ,扫描速度 0 3m/min ,送粉速度 8g/min的优化工艺参数 ,直接制造出高度为 30 7mm ,直径为 191mm ,壁厚为 3mm ,平行度不低于 2 / 10 0 0的圆柱状W6 0Ni4 0准直器 ,未出现裂纹和明显的气孔。结果表明激光直接制造技术可以制造出高质量的传统方法难以制造的特殊材料和形状的金属零件。