选择性激光熔融脉冲加工工艺参数的研究

论文摘要

选择性激光熔融(Selective Laser Melting,SLM)作为增材制造技术中的一种,因可以直接成形高密度、高精度、与锻造工件性能相当的金属工件,被广泛的应用于汽车制造、航天航空等领域。关于选择性激光熔融加工参数的研究大都基于连续激光工作模式,而脉冲激光因具有输入能量便于控制、激光作用时间较短等特点,使其在选择性激光熔融加工过程中具有一定的优势,成为当前研究的热点。本文通过测量不同脉冲作用时间下激光设定功率对应的实际激光输出功率,分析了脉冲模式下激光各参数之间的关系。通过控制扫描速率选择合适的点距离,在不同脉冲作用时间和激光输出功率下,研究了加工参数对成形单熔点和单熔道的影响,为成形多层实体工件积累了重要的基础数据。分析了脉冲激光特有加工参数对多层实体工件质量的影响,通过研究不同脉冲作用时间下工件表面温度的变化情况,优化了脉冲加工工艺参数。探讨了激光开关光延迟等其它参数对成形工件质量的影响。结果表明,在脉冲模式下,激光设定功率并不总是等于激光实际的输出功率,脉冲峰值功率不能超过连续输出模式下的最大功率;当输入相同能量时,脉冲作用时间越长,单熔点和单熔道的宽度越宽,并且在成形熔道周围产生的热影响区越明显;在成形过程中,不能只关注输入能量,还应考虑脉冲作用时间产生的影响;减小脉冲作用时间,有利于提高薄壁工件的表面质量,有利于减少成形实体工件时产生的热积累。

论文目录

致谢

摘要

abstract

第一章绪论

1.1 研究背景

1.2 选择性激光熔融技术的工作原理及优点

1.3 选择性激光熔融技术的研究现状

1.3.1 选择性激光熔融成形设备研究进展

1.3.2 选择性激光熔融成形工艺参数研究进展

1.4 选择性激光熔融成形存在的主要问题

1.5 研究的目的及主要内容

第二章实验设备及实验材料

2.1 实验设备

2.1.1 光路系统

2.1.2 激光器和水冷机

2.1.3 铺粉系统

2.1.4 气体保护系统

2.2 实验材料

2.3 测试设备

第三章脉冲加工工艺参数的基础研究

3.1 激光参数

3.2 其他加工参数

3.3 激光输出功率和脉冲作用时间的关系

3.4 单熔点实验研究

3.5 单熔道实验研究

3.5.1 点距离对单熔道宽度和形貌的影响

3.5.2 脉冲作用时间对单熔道宽度和形貌的影响

3.6 本章小结

第四章多层实体工件成形实验

4.1 扫描策略的选取

4.2 加工参数对多层实体工件成形质量及性能的影响

4.2.1 扫描间隔对多层实体工件成形质量及性能的影响

4.2.2 点距离对多层实体工件成形质量及性能的影响

4.2.3 脉冲作用时间对多层实体工件成形质量的影响

4.3 其它因素对实体工件成形质量的影响

4.3.1 激光开关光延迟对实体工件成形质量的影响

4.3.2 边框扫描对实体工件成形质量的影响

4.4 本章小结

第五章脉冲作用时间对多层实体工件表面温度的影响

5.1 测温平台

5.1.1 红外测温仪

5.1.2 数据采集卡

5.2 测温实验

5.3 成形薄壁工件

5.4 本章小结

第六章结论与展望

6.1 研究的主要结论

6.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张俊

导师: 陈向东

关键词: 选择性激光熔融,脉冲激光,脉冲作用时间,热积累

来源: 合肥工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学,计算机软件及计算机应用

单位: 合肥工业大学

分类号: TN249;TP391.73

总页数: 68

文件大小: 37243K

下载量: 57

选择性激光熔融脉冲加工工艺参数的研究

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢