不锈钢粉末的选择性激光熔化快速成形工艺研究

为了揭示选择性激光熔化快速成形过程中工艺对成形金属零件的影响规律,以不锈钢粉末为对象展开研究。首先,进行了单道扫描实验,结果表明水雾化制备的不锈钢粉末的单道扫描线不连续,球化现象严重,分析了其原因;然后,采用不同的成形工艺,成形出了金属块体,结果表明成形件的致密度与激光能量密度满足指数关系ρ=ρm-Aexp(-Ψ/K);最后,对选择性激光熔化成形件内部的显微组织进行了扫描电镜与光学显微分析,结果表明该组织极细小且不均匀,具有柱状和蜂窝状结构,熔化界面处的温度梯度最大,其组织变化最为剧烈。

选择性激光熔化快速成形技术与装备

介绍了华中科技大学基于粉末材料选择性激光熔化(Selective laser melting,SLM)成形技术的一些最新研究成果,主要包括设备与软件,以及该技术的主要应用领域。由于SLM成形过程是一个复杂的物理化学冶金过程,金属粉末熔化快,熔池存在时间短,凝固成形时存在较大的温度梯度与热应力,液态金属表面张力大,因而容易产生翘曲变形、裂纹与球化现象三个国际性难题,针对这些难题,提出了相应的研究方案。

选择性激光快速熔化TC4合金成形工艺及性能

为探讨选择性激光熔化成形工艺参数对TC4合金激光熔化成形的影响,采用自制金属粉末成形机,在不同激光工艺参数下制样,测量硬度与致密度,分析试样的成形质量,利用扫描电子显微镜分析组织与物相变化。结果表明:TC4合金SLM成形质量与激光能量密度不呈线性关系;随着激光能量的增加,成形质量、材料显微硬度、致密度先增加后下降;粉末经激光熔化成形后,出现粗大的β相。

选择性激光熔化快速成型工艺研究

利用IPG200W光纤激光器和自主研发的SLM(Selective Laser Melting)快速成型设备,采用不同工艺参数组合,在25mm厚Q235钢板上进行不锈钢粉末单道熔覆实验。研究了激光功率、扫描速度对单道熔覆形貌和宽度、高度的影响规律;分析了选择性激光熔化球化现象产生机理及避免产生球化的途径;论述了最佳工艺参数的获取方法。结果表明:能量密度越高,熔覆形貌越好,球化现象越不明显;激光功率增大,单道熔覆宽度和高度也增加;扫描速度增大,单道熔覆高度和宽度减小。最后给出了几组最佳加工工艺参数和加工实例。

低成本选择性激光烧结快速成形设备的设计和研制

在保证 SLS设备性能的前提下 ,针对 SLS设备的特点 ,以综合成本最低为目标 ,研制成功了低成本 SLS快速成形设备。讨论了低成本 SLS快速成形设备的设计和研制思想 ,介绍其设计和研制中的一些关键技术。提出的一些新思想、新技术和新方法 ,对大幅度降低 SLS快速成形设备的成本具有重要意义。

选择性激光熔化快速成型复杂零件精度控制及评价方法

为提高选择性激光熔化快速成型零件的尺寸形状制造精度及对复杂零件的尺寸形状精度进行评价,具体分析了影响精度的主要因素;提出了在满足零件性能和加工效率的前提下,提高成型件精度的若干途径;并针对常规精度评价方法的不足,利用Rapid Form和RANGE7等软、硬件,以可摘除局部义齿支架为例,提出了一种基于逆向工程的精度评定方法。结果表明,要提高快速成型零件的尺寸形状制造精度,激光光班,切片层厚,以及铺粉设备的制造及运动精度是关键因素;利用逆向工程评价精度的方法易于操作,评价效率较高,评价结果较准确。

粉末特性对选择性激光熔化成形不锈钢零件性能的影响研究

选择性激光熔化技术可直接成形高性能金属零件,是最具应用前景的快速成形技术之一。现有研究主要集中讨论工艺参数,忽略了材料特性的影响。以不锈钢粉末为试验材料,实施单道单层线扫描与多层块体成形试验,揭示粉末颗粒形状、粒度分布以及含氧量对制件性能的影响规律。粉末特性影响制件性能的机理可归结于对熔池质量及球化程度的影响,其中粉末含氧量的影响最为突出。

激光选择性烧结金属粉末快速成形的研究

描述了激光选择性烧结金属粉末快速成形设备的粉末供给和铺平压实系统及动作,探讨了烧结过程参数对烧结质量的影响,粘结剂含量、孔隙率和缺陷尺寸与烧结件压缩强度之间的关系,并指出影响激光选择性烧结的重要因素是烧结粉末的特性、激光参数的设置等。

选择性激光熔化快速成型技术研究进展

快速成型技术是通过材料添加方法制造零件的新技术，其中选择性激光熔化快速成型是其中一种直接制造高性能金属零部件的方法。本文详细介绍了选择性激光熔化技术的概念、特点、关键技术、国内外研究动态以及主要应用领域。

选择性激光熔化镍基高温合金的成形工艺

为探讨激光扫描速度、铺粉层厚度及激光功率对镍基高温合金选择性激光熔化成形的影响,采用FORWEDO LM120型选择性激光熔化成形设备在不同工艺参数下制备IN718试样,通过光学和扫描电子显微镜观测分析试样的成形质量及成形效率。结果表明:随着激光扫描速度的逐渐增大,熔化成形产生的熔池宽度和深度随之减小;激光功率和激光扫描速度的协同作用决定了成形质量;确定铺粉厚度,匹配工艺参数,在保证成形质量的前提下,提高了成形效率。该研究为选择性激光熔化成形生产奠定了理论基础。

选区激光熔化快速成形系统的关键技术

研究激光、铺粉、扫描三个重要选区激光熔化子系统的技术要点。通过计算成形过程所需激光能量,确定激光器的选用。研究表明成形升降台的连续下降精度、铺粉辊的回转偏心量及径向跳动量都对实现最小铺粉厚度控制有着重要影响。结合扫描速度对比试验,分析扫描系统的扫描特征,认为采用快的扫描速度是选区激光熔化工艺的一个重要特点,此外应采用合适的扫描策略克服热变形。在上述研究基础上,采用铜基合金粉末进行三维金属实体成形试验,试验分析表明,成形实体是一个由等轴晶和枝晶组成,相对密度达95%,具有冶金结合组织的金属实体,尺寸精度为±0.5 mm。所获得的成形实体多层断面构造、铺粉、扫描特征等信息可证实部分技术要点分析。

激光熔化沉积快速成形TA15钛合金的力学性能

激光熔化沉积(LMD)快速成形技术,利用快速原型制造(RPM)技术在无需任何模具和工装条件下快速制造任意复杂形状零件的全数字化快速制造基本原理,以新材料快速凝固激光冶金制备技术为手段,通过金属材料的激光逐层熔化沉积,直接由零件CAD模型一步完成高性能"近终形"复杂金属零件的快速成形制造。

金属零件选区激光熔化直接快速成形工艺及最新进展

阐述了金属零件选区激光熔化直接快速成形的原理及其工艺特点;介绍了该工艺技术的最新进展及应用领域。

基于选区激光熔化的金属零件快速成形现状与技术展望

金属零件激光快速成形研究涉及粉体材料制备与表征、激光工艺控制与优化、成形零件结构设计与优化以及激光冶金物理化学理论,是激光技术、材料科学与工程、机械工程、冶金工程等多学科交叉与融合,因此是一个富有开放性和挑战性的研究领域。目前,对于金属零件选区激光熔化快速成形的材料、工艺及理论的研究,尚有很多方面未获得本质突破。对于该领域诸多新材料、新工艺、新现象及新理论的深入研究与发掘,是实现激光快速成形技术走向工程应用的基础。

用选择性激光烧结实现快速精密铸造

研究用选择性激光烧结（SLS）实现快速铸造的方法和工艺。结果表明，将快速成形与精密铸造结合可以不用模具而获得复杂的铸件，同时降低小批量产品的生产周期和成本，使设计、修改、验证和制造同步。通过若干实例说明快速铸造的特点。

基于选择性激光烧结的铸造熔模快速制造技术

快速原型制造技术 (快速成形技术 )是国际上 2 0世纪 80年代末期以来制造领域的一个研究热点 ,其分层制造的思想成功地解决了复杂三维实体的制作难题。同时 ,由于其根据零件的CAD模型直接生成三维实体 ,因此可以极大缩短零件的制造周期。本文详细阐述了快速成形技术的一个重要分支———选择性激光烧结技术用于快速制造铸造熔模的方法 ,并介绍了一个应用实例。

选择性激光烧结在快速制模中的应用

介绍了选择性激光烧结快速制造注射模、消失模、熔模、壳型铸造模、压铸模以及金属成形模等的基本方法和技术进展 ,列举了最新应用实例 ,指出了当前存在的主要技术缺陷 ,展望了未来发展前景。

尼龙12/铜复合粉末材料及其选择性激光烧结成形

通过溶剂沉淀法制备了尼龙12覆膜铜复合粉末材料,并制备了机械混合尼龙12/铜复合粉末材料。通过扫描电子显微镜(SEM)对两种粉末材料的微观形貌进行了观察,对两种粉末的选择性激光烧结(SLS)成形件的强度及翘曲变形行为进行了对比研究。结果表明:尼龙12覆膜铜复合粉末材料中尼龙12包覆均匀,无裸露Cu粉存在,而机械混合尼龙12/铜复合粉末材料中尼龙12颗粒是零散地非均匀性分散在Cu粉颗粒中。在尼龙12含量及烧结工艺参数相同的条件下,尼龙12覆膜铜复合粉末SLS成形件的拉伸强度及弯曲强度是机械混合尼龙12/铜复合粉末SLS成形件的两倍以上,翘曲变形也明显小于机械混合尼龙12/铜复合粉的SLS成形件。

尼龙/Cu复合粉末选择性激光烧结成形

基于烧结机理分析了激光热作用下尼龙对铜颗粒表面的润湿与粘结行为,通过对SLS烧结件的力学性能测试,探讨了材料不同配比对SLS成形件强度的影响,以及不同工艺参数对成形质量的影响.结果表明:预热温度为165℃,单层厚度0.15 mm,激光功率15 W,扫描速度2000 mm/s时制件的成形性能比较理想,且拉伸强度和抗弯强度分别可达34.76 MPa和51.75 MPa.

基于选择性激光烧结技术的艺术瓷成形方法研究

现代艺术瓷设计中大量运用到了计算机辅助手段,但艺术瓷的成形却主要还是使用传统方法,这已经显然已不能适应生产的需求。为了能够准确地制造出所设计的艺术瓷器型,提出了应用选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)来成形的工艺方法。研究了采用混合法制备高白土和环氧树脂E-06的混合粉末,然后对混合粉末进行SLS,再经过后处理(冷等静压、施釉、高温烧结等),最终获得通过计算机辅助手段设计完成的艺术瓷制品的工艺过程。研究表明,采用SLS成形艺术瓷的方法是可行的,不仅为使用现代方法设计的艺术瓷在成形方面提供了一种新的工艺,也拓展了SLS技术的应用范围。