基于選區(qū)激光熔化的懸臂結(jié)構(gòu)成形工藝研究.pdf

1、選區(qū)激光熔化技術(shù)（Selective Laser Melting/SLM）可以用金屬粉末成形金屬零部件，并且其零部件是致密度可以接近100％的幾乎不需要后續(xù)機(jī)加工的最終產(chǎn)品，所以被譽(yù)為增材制造（Addictive Manufacturing）中最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一。由于在SLM加工過(guò)程中容易導(dǎo)致翹曲變形、掛渣、塌陷等缺陷，懸臂結(jié)構(gòu)的成形一直都是選擇性激光熔化技術(shù)領(lǐng)域面臨的瓶頸問(wèn)題，本文主要針對(duì)懸臂結(jié)構(gòu)成形，研究了支撐結(jié)構(gòu)的種類(lèi)和支撐添

2、加方法，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜后期支撐難以去除的情況，則詳細(xì)介紹了通過(guò)工藝優(yōu)化的方法成形懸臂結(jié)構(gòu)。論文主要內(nèi)容和得到的結(jié)論如下：
　　從選擇性激光熔化的成形機(jī)理出發(fā)，分析了加工過(guò)程中的能量傳遞，結(jié)果表明粉末對(duì)激光能量的吸收只和激光波長(zhǎng)、粉末種類(lèi)有關(guān)，并且熔池潤(rùn)濕性和成形過(guò)程中的熱量分布對(duì)零件變形有很大影響。通過(guò)激光的高斯能量分布理論推導(dǎo)得到了激光熔化深度和各個(gè)激光工藝參數(shù)之間的關(guān)系，其中激光能量密度的選取對(duì)激光熔化深度影響很大。
　　

3、研究了常見(jiàn)懸臂結(jié)構(gòu)的種類(lèi)和支撐添加的方法，對(duì)于不同情況的懸臂結(jié)構(gòu)可以靈活選取支撐結(jié)構(gòu)種類(lèi)并對(duì)支撐密度和接觸齒形進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并分析了可成形懸臂結(jié)構(gòu)的臨界傾角的計(jì)算方法。
　　通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別分析激光功率、掃描方向?qū)蛹募庸ば蚊?、球化效?yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)首層工藝參數(shù)的選取對(duì)懸臂結(jié)構(gòu)的成形具有很大影響，隨著層數(shù)增加，對(duì)零件尺寸精度的影響也越來(lái)越小，而且掃描方式的選取對(duì)懸臂結(jié)構(gòu)的成功成形也有很大意義。提出了可以使用變層工藝法加工無(wú)支撐懸