能量输入对SLM成形金属零件致密度的影响
2020年工程技术人员继续教育3D打印与钛试题
3D打印与钛试卷一、单项选择题（45）1）3D打印属于（C）制造A、等材B、减材C、增材D、手工业2）压力加工属于（A）制造：A、等材B、减材C、增材D、手工业3）冲压属于（B）制造A、等材B、减材C、增材D、手工业4）熔融沉积造型（FDM）3D打印技术所用的原材料（C）A、粉体打印B、液体打印C、丝材打印D、片式打印5）下列关于选择性激光烧结（SLS）技术，说法错误的有（D）A、SLS四大烧结机理，每一种烧结过程中，同时伴随其他几种烧结的进行。
B、从理论上讲，所有受热后能相互粘结的粉末材料都能作为SLS的成形材料。
C、尼龙复合粉由基料尼龙和无机填料、偶联剂、流动剂、光吸收剂、抗氧化剂等辅助剂组成。
D、成形零件的致密度随着激光输出能量的加大而增高，随着扫描速度的增大而增高。
6）1983年，美国科学家查克·赫尔（Chuck Hull）发明了（C）3D打印技术A、SLSB、FDMC、SLAD、LOM7）LENS技术是指（C）技术A、电子束选区熔化B、等离子束熔丝沉积C、激光近净成形D、激光选区熔化8）使用SLS３D打印原型后过程将液态金属物质浸入多孔的SLS坯体的孔隙内的工艺是（Ｃ）A、浸渍B、热等静压烧结C、熔浸D、高温烧结9）以下是SLA成形技术特有的后处理技术（D）Ａ、取出成型件Ｂ、去除支撑Ｃ、后固化成型件Ｄ、排出未固化的光敏树脂10）SLA使用的原材料是（C）Ａ、粉末材料Ｂ、高分子材料Ｃ、光敏树脂Ｄ、金属材料11）3D打印最早出现的是以下哪一种技术（A）Ａ、SLAＢ、FDMＣ、LOMＤ、3DP12）下列哪种产品仅使用3D打印技术无法制造完成（B）A、首饰B、手机C、服装D、义齿13）下列关于3D打印技术的描述，不正确的是（D）A、3D打印是一种以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
B、3D打印起源于上世纪80年代，至今不过三四十年的历史。
C、3D打印多用于工业领域，尼龙、石膏、金属、塑料等材料均那能打印。
WE43_镁合金SLM_成形数值模拟及试验验证
精 密 成 形 工 程第16卷 第4期 138JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING 2024年4月收稿日期：2023-12-17 Received ：2023-12-17 基金项目：国家自然科学基金（52201105）；重庆市留学回国人员创业创新支持计划（cx2023061）；四川省项目（2023NSFSC0407） Fund ：The National Natural Science Foundation of China (52201105); Chongqing Overseas Returnees Entrepreneurship and Innovation Support Program Project (cx2023061); Sichuan Province Project (2023NSFSC0407)引文格式：门正兴, 王亮, 李坤, 等. WE43镁合金SLM 成形数值模拟及试验验证[J]. 精密成形工程, 2024, 16(4): 138-146. MEN Zhengxing, WANG Liang, LI Kun, et al. Numerical Simulation and Experimental Validation of SLM Forming of WE43 Rare Earth Magnesium Alloy[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(4): 138-146. *通信作者（Corresponding author ）WE43镁合金SLM 成形数值模拟及试验验证门正兴1，王亮1，李坤2*，陈雯2，吉辰2，李子澈2，屈仁春1（1.成都航空职业技术学院 航空装备制造产业学院，成都 610100；2.重庆大学 a.机械与运载工程学院 b.金属增材制造（3D 打印）重庆市重点实验室，重庆 400044） 摘要：目的 研究WE43镁合金激光选区熔化（SLM ）成形过程、成形后变形及应力分布的变化规律，得到SLM 态WE43常温拉伸力学模型。
激光扫描角度对316L不锈钢成型件拉伸性能和致密度的影响
激光扫描角度对316L不锈钢成型件拉伸性能和致密度的影响選择性激光熔化（Selective Laser Melting，SLM），是近几年发展起来的一种快速成型技术，该技术利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化，经冷却凝固进行成型。
目前该技术广泛应用于汽车机械、医疗、航空航天、生物医学等领域，这些领域对成型件的质量和性能均有较高的要求。
因此国内外学者对成型件的质量和性能做了很多研究，Tang等对铜基合金进行SLM成型，探究了工艺参数包括激光功率、铺粉厚度、扫描速度、扫描间距对成型件致密度、力学性能等的影响。
Liverani等从微观结构、缺陷形成和力学性能入手，最终确定选择合适的工艺参数进行SLM成型。
Kobryn等发现SLM成型Ti-6Al-4V时X、Y轴成型试件的屈服强度大于Z轴成型试件。
Amato等发现SLM成型Inconel 718合金竖直成型试件的维氏硬度大于水平成型试件。
华中科技大学王黎等探究不同成型方向对316L不锈钢试件机械性能的影响，其中水平成型方向性能优于高度成型方向;杜胶义等利用SLM技术探究扫描间距、激光电流、扫描速度和铺粉厚度对GH4169成型件致密度的影响规律，优化工艺参数获得试件的致密度高达98.45%。
综上所述，国内外学者对钛合金、不锈钢、铜基合金等材料进行了大量的研究，探究激光功率、扫描速度、扫描策略、成型方向等分别对成型零件机械性能、致密度、硬度等影响。
但探究激光扫描角度对成型件质量和性能的影响很少。
因此，本文以316L不锈钢粉末为实验材料，利用SLM技术探究激光扫描角度对成型件拉伸性能（抗拉强度和延伸率）、致密度的影响规律，并利用扫描电镜对成型件表面微观形貌和断口形貌进行观察，分析微观形貌对零件性能的影响及零件断裂方式，为优化激光扫描角度和制造高性能的金属零件提供理论基础。
其中激光扫描角度是指试件成型过程中激光扫描线与水平线的夹角。
1 实验材料、设备及方法1.1 实验材料及设备材料选用德国TLS公司的316L不锈钢粉末，该粉末根据高压氩气雾化法制备得到，金属液体在高压氩气气流作用下雾化破碎成大量细小的液滴，在表面张力的作用下形成球状，待冷却后自然形成不锈钢粉末，具有良好的流动性。
激光能量密度对高分子粉末材料sls成型质量的影响
ｄｏｉ: １０ ３９６９ / ｊ ｉｓｓｎ １００５－５７７０ ２０１９ １２ ０１３
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｑｕａｌｉｔｙ
ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｗｄｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
２９ Ｗ 和扫描速度为 ２ ０５７ ｍｍ / ｓ 时达到最优为 ２ ２０％ ꎮ
关键词: 激光能量密度ꎻ 致密度ꎻ 成型精度ꎻ 激光功率ꎻ 扫描速度
中图分类号: ＴＱ３２５ ２ 文献标识码: Ａ 文章编号: １００５－５７７０ (２０１９) １２－００５３－０５
开放科学 ( 资源服务) 标识码 ( ＯＳＩＤ) :
度下 (０ ０４７ Ｊ / ｍｍ２ ) ꎬ 随着激光功率和扫描速度的增大ꎬ 成型件的致密度未产生明显改变ꎬ 均在 ４９ ９６％ ~ ５１ ０９％ 范围内ꎬ Ｘ、
SLM成形AlSi10Mg合金的组织与力学性能
Material Sciences 材料科学, 2019, 9(6), 564-572Published Online June 2019 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2019.96072Microstructure and Mechanical Propertiesof AlSi10Mg Alloy Fabricated by SLMTechnologyXin Li1,2, Zhenghua Huang2*, Wenjun Qi2, Juan Wang1, Yajiang Li1, Jianye Liu31School of Materials Science and Engineering, Shandong University, Jinan Shandong2Guangdong-Hong Kong Joint Research and Development Center on Advanced Manufacturing Technology for Light Alloys, Guangdong Institute of Materials and Processing, Guangzhou Guangdong3Guangdong Hanbang Laser Technology Co. Ltd., Zhongshan GuangdongReceived: May 27th, 2019; accepted: Jun. 10th, 2019; published: Jun. 17th, 2019AbstractAlSi10Mg samples were fabricated by SLM technology under the process parameters where laser power, scanning speed, scanning interval and layer thickness were 450 W, 3800 mm/s, 60 μm and30 μm, respectively. Phase composition and microstructure were analyzed by XRD, OM and SEM,and meanwhile the hardness and tensile mechanical properties at ambient temperature were stu-died. The results show that the microstructure mainly consists of Al matrix, Si phase and a little Mg2Si phase. Microstructure of cross section mainly consists of uniform “band” strips. The stripe can be divided into inner fine crystal zone, heat affected zone and boundary coarse grain zone.Microstructure of longitudinal section mainly consists of uniform “U-shaped” stripes. The bounda-ries between the stripes are clear; meanwhile the stripes are divided into inner equiaxed crystal zone and boundary columnar crystal zone. The sample obtained under this parameter exhibits excellent comprehensive mechanical properties, where the tensile strength, yield strength and elongation reach 470 MPa, 327 MPa and 8.0%, respectively.KeywordsLaser Selective Melting, AlSi10Mg Alloy, Microstructure, Mechanical PropertySLM成形AlSi10Mg合金的组织与力学性能李鑫1,2，黄正华2*，戚文军2，王娟1，李亚江1，刘建业31山东大学材料科学与工程学院，山东济南2广东省材料与加工研究所，粤港轻合金先进制造技术联合研发中心，广东广州*通讯作者。
slm工艺参数
slm工艺参数
SLM（选择性激光熔化技术）工艺参数主要包括激光功率、扫描速度、扫描间距、层厚、光斑直径等。
这些参数对成型件的精度、致密度、力学性能等方面都有重要影响。
在SLM工艺中，激光功率是影响成型件质量的重要因素之一。
如果激光功率过低，无法熔化粉末材料，会导致成型件出现孔洞、不致密等缺陷；如果激光功率过高，则会导致材料过度熔化、球化、飞溅等问题，进而影响成型件的精度和性能。
因此，需要根据材料特性、工艺要求和设备参数等因素，选择合适的激光功率。
扫描速度也是影响成型件质量的关键因素之一。
扫描速度过慢会导致材料熔化不充分，影响成型件的致密度和强度；扫描速度过快则会导致材料熔化过度，产生球化、飞溅等问题。
因此，需要根据实际情况选择合适的扫描速度。
扫描间距和层厚是相互关联的参数，对成型件的精度和表面质量都有重要影响。
扫描间距过大会导致层与层之间的结合力下降，影响成型件的强度；扫描间距过小则会导致表面质量下降，产生过多的球化和飞溅。
因此，需要根据实际情况选择合适的扫描间距和层厚。
光斑直径也是影响成型件质量的重要因素之一。
光斑直径过大会导致成型件表面粗糙度增加，影响美观度和精度；光斑直径过小则会导致熔池过小，产生球化和飞溅等问题。
因此，需要根据实际情况选择合适的光斑直径。
综上所述，SLM工艺参数的选择需要根据实际情况进行优化和调整，以保证成型件的质量和性能。
在实际操作中，可以通过实验和数据分析来确定最佳的工艺参数组合。
数值模拟在激光选区熔化中的应用及研究现状
数值模拟在激光选区熔化中的应用及研究现状梁祖磊;孙中刚;张少驰;常辉【摘要】激光选区熔化(SLM)是采用高能激光将金属粉末逐层熔化堆积形成零件的增材制造技术,因SLM过程中熔池的加热冷却速度快,缺陷、应力和微观组织形成机理分析困难,数值模拟可展现SLM过程的细节,对于理解激光选区熔化现象和指导生产实践有重要意义.目前激光选区熔化数值模拟存在多种方法,本文将致力于系统综述激光选区熔化的基本特点,介绍几种常用的建模方法和研究现状并讨论SLM数值模拟的发展趋势.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2018(061)022【总页数】6页(P87-91,97)【关键词】增材制造;激光选区熔化(SLM);数值模拟;熔池;热源模型【作者】梁祖磊;孙中刚;张少驰;常辉【作者单位】南京工业大学先进材料研究院,南京210009;南京工业大学先进材料研究院,南京210009;南京工业大学先进材料研究院,南京210009;南京工业大学先进材料研究院,南京210009【正文语种】中文近年来，增材制造技术迅速发展，金属增材制造技术已经成为航空航天、汽车及生物医疗等领域的高效制造方法，为工业产品的研发和制造提供了新的思路[1]。
增材制造是依据三维模型数据将材料层层堆积建造零件实体的技术，相对于传统的模具制造、切削加工等“减材制造”，可以自由的制造复杂零件以及利用难加工金属[2]。
激光选区熔化技术（Selective Laser Melting，SLM）过程如图1[3]所示，激光能量在平面上服从高斯分布，金属粉末在激光的短暂辐照下吸收能量并快速熔化形成熔池，熔融金属在激光离开后快速凝固[3]。
激光和粉末的相互作用发生在微观尺度且作用时间极短，目前的仪器水平难以对SLM过程进行监测，且现有试验以成本高、效率低的试错法为主。
SLM数值模拟具有成本低、效率高和数据量大等优点，能够清晰直观地展现SLM过程的关键细节，可预测试验的效果，缩减试验变量范围和减少试验成本，是研究SLM现象和机理的主要方法之一。
2020年工程技术人员继续教育3D打印与钛试题
3D打印与钛试卷一、单项选择题（45）1）3D打印属于（C）制造A、等材B、减材C、增材D、手工业2）压力加工属于（A）制造：A、等材B、减材C、增材D、手工业3）冲压属于（B）制造A、等材B、减材C、增材D、手工业4）熔融沉积造型（FDM）3D打印技术所用的原材料（C）A、粉体打印B、液体打印C、丝材打印D、片式打印5）下列关于选择性激光烧结（SLS）技术，说法错误的有（D）A、SLS四大烧结机理，每一种烧结过程中，同时伴随其他几种烧结的进行。
B、从理论上讲，所有受热后能相互粘结的粉末材料都能作为SLS的成形材料。
C、尼龙复合粉由基料尼龙和无机填料、偶联剂、流动剂、光吸收剂、抗氧化剂等辅助剂组成。
D、成形零件的致密度随着激光输出能量的加大而增高，随着扫描速度的增大而增高。
6）1983年，美国科学家查克·赫尔（Chuck Hull）发明了（C）3D打印技术A、SLSB、FDMC、SLAD、LOM7）LENS技术是指（C）技术A、电子束选区熔化B、等离子束熔丝沉积C、激光近净成形D、激光选区熔化8）使用SLS３D打印原型后过程将液态金属物质浸入多孔的SLS坯体的孔隙内的工艺是（Ｃ）A、浸渍B、热等静压烧结C、熔浸D、高温烧结9）以下是SLA成形技术特有的后处理技术（D）Ａ、取出成型件Ｂ、去除支撑Ｃ、后固化成型件Ｄ、排出未固化的光敏树脂10）SLA使用的原材料是（C）Ａ、粉末材料Ｂ、高分子材料Ｃ、光敏树脂Ｄ、金属材料11）3D打印最早出现的是以下哪一种技术（A）Ａ、SLAＢ、FDMＣ、LOMＤ、3DP12）下列哪种产品仅使用3D打印技术无法制造完成（B）A、首饰B、手机C、服装D、义齿13）下列关于3D打印技术的描述，不正确的是（D）A、3D打印是一种以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
B、3D打印起源于上世纪80年代，至今不过三四十年的历史。
C、3D打印多用于工业领域，尼龙、石膏、金属、塑料等材料均那能打印。
SLM气氛循环系统风场仿真优化及打印试验对比
SLM气氛循环系统风场仿真优化及打印试验对比孙宏睿（上海探真激光技术有限公司上海200093）摘要吹风系统是金属激光选区熔化成形设备中不可或缺的重要部件，吹风系统风场性能是影响打印成形件质量的关键因素之一。
基于SolidWorks Flow Simulation对金属激光选区熔化成形设备吹风系统的流道及风场进行模拟仿真，依据仿真结果对吹、吸风流道进行结构优化。
经过仿真计算及优化，极大地降低了打印范围内风场风速分布差，并通过试验验证了优化方案的有效性。
采用优化后的吹风系统方案成形的试件的致密度相比原有设备成形试件的致密度有了极大的提高。
关键词金属激光选区熔化成形设备吹风系统流场分析致密度提升激光选区熔化成形技术（Selective laser melting，以下简称SLM），是金属增材制造中的一种主要技术路径。
该技术利用高功率密度的激光束，按照三维CAD 切片模型中规划好的路径，直接在金属粉末床层进行逐层扫描，被激光扫描的金属粉末经过从熔化到凝固成形的过程，最终可获得具备一定尺寸精度和表面粗糙度的金属零件[1]。
图1为激光选区熔化装备示意图。
图1 激光选区熔化装备示意图由于SLM技术原理是采用高功率密度激光束快速地、有选择地对金属粉末床进行扫描,使金属粉末吸收能量后温度迅速升高,实现对金属粉末材料的熔融[1]。
由于激光功率密度高，能量集中，所以在扫描时其焦点位置会形成一个微小熔池，在微小熔池形成的瞬间会伴有大量飞溅、黑烟及纳米级金属气等有害物质产生。
该类有害物质极大降低了成形件的致密度，而致密度的变化将直接导致材料力学性能的变化[2]。
本文基于Solidworks Flow Simulation对金属激光选区熔化成形设备吹风系统的流道及风场进行模拟仿真，依据仿真结果对吹、吸风流道进行结构优化。
根据最后试验结果表明，优化后的流道及风场有效地减少了飞溅颗粒、氧化黑烟及纳米级金属气等有害物质对成形件力学性能及致密度的影响。
slm增材制造原理的
slm增材制造原理的slm增材制造原理的一、引言增材制造是一种先进的制造技术，它可以通过逐层堆积材料来创建三维物体。
SLM（Selective Laser Melting）增材制造是其中一种重要的方法，它利用激光束将金属粉末逐层熔化和凝固，最终形成具有复杂结构和优良性能的零件。
本文将深入探讨SLM增材制造的原理及其重要性。
二、SLM增材制造原理SLM增材制造的原理可以简述为以下几个步骤：1. 设计和切片在进行SLM增材制造之前，首先需要进行设计和切片。
设计师根据需要创建三维模型，并将其切片成具有一定厚度的层。
每个层都表示使用激光熔化金属粉末的路径，此路径的信息将用于控制激光束的运动。
2. 材料准备准备工作包括选择合适的金属粉末和粉末分布系统。
金属粉末的选择至关重要，它必须具备良好的流动性和熔化特性，以确保材料在激光作用下能够均匀地熔化和凝固。
粉末分布系统用于将金属粉末均匀地分布在加工平台上。
3. 加工过程SLM增材制造的加工过程中，首先将加工平台下降到一定高度，然后激光束聚焦在金属粉末上。
激光束的功率和扫描速度将控制熔化和凝固过程，以保证所形成的零件具有所需的密度和力学性能。
激光束照射的区域将熔化金属粉末，并由于表面张力的作用形成一层均匀薄膜。
加工平台随后下降一层，以准备下一层的材料。
4. 后处理完成加工后，零件需要进行后处理以达到所需的质量和性能。
后处理包括去除不必要的支撑结构、进行热处理和表面处理等工艺。
这些步骤将确保零件的精度、强度和表面质量达到预期要求。
三、SLM增材制造的重要性SLM增材制造在制造业中有着重要的应用价值和推动力。
以下是其重要性的几个方面：1. 生产复杂结构SLM增材制造可以制造出具有复杂几何结构的零件，例如蜂窝状结构、内部通道和镂空结构等，在传统制造方法中很难实现。
这种能力使得SLM增材制造在航空航天、汽车和医疗等领域中得到广泛应用。
2. 节约材料由于SLM增材制造是一种逐层堆积材料的方法，它可以最大程度地减少材料的浪费。
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设 计 ・ 究 研
能量 输 入 对 Ｓ Ｍ 成 形 金属 零 件 致 密 度 的 影 响 Ｌ
王 迪 ， 永 强 杨
（华 南理 工大学 机械 与汽 车工程 学 院 ， 东广州 ５ ０ ４ 广 １６ ０）
摘 要 ： 究 了选 区激光熔 化 （ Ｌ ） 形单 熔道 的形 态及 其 形成 原 因： 研 ＳＭ 成 随着 扫描 速 度 的增 加 ， 单
等， 即
ｃ ｈ ｃ ｋ Ｗ ｈｔ ｄｍ ｔ ｂ ｖｊ ｐ
求得 ：
患 丽 ，
… ｒ ｒ
可得 式 （ ） ２：
１ ３ ３ 能量 （ ．． 密度 ） 输入 以致 密度 为 考察 目的 ， 据各 工 艺参 数 对致 密 根 度 的影响趋 势 ， 察 能 量输 入 与 致 密 度 的关 系 。 考 实验 使用 “ ” 形 的扫描 策略 （ ３ ， 线 为激 光 扫 ｚ字 图 ）实 描 轨迹 ， 虚线 为激 光跳转 轨迹 ， 成形 面 的长宽 分别 用 Ｌ、 表示 ， 代表 扫描线 方 向速度 ， ｗ 即通 常说 的 扫
影 响 选 区 激 光 熔 化 （ ｅ ｃｉｅＬ ｓｒＭｅ ｉｇ Ｓ ｌ ｔ ａｅ ｌｎ ， ｅ ｖ ｔ
等） 国外 研究 人 员 总 结 影 响 Ｓ Ｍ 成 形 质 量 的 因 。 Ｌ
Ｓ Ｍ） 形 效 果 的 因 素很 多¨ ， 要 有 激 光 参 数 Ｌ 成 一 主
素 达 １ ０个 ， 中最 为关 键 的影响 因素有 ｌ 之 ３ 其 ３个 多。Ｓ Ｍ 工艺 复 杂 ， 验 成 本 高 ， 以采 用 科 学 的 Ｌ 试 所 试 验方法 很有 必 要 。一 直 以来 ， 没有 统 一 的影 响 因 素来 判定 Ｓ Ｍ 成 形 效 果 ， 多 研 究 人 员 将 成 形 过 Ｌ 许 程 中的各工 艺参数 统 一 于 能量 （ 密度 ） 入来 表 述 ， 输
由单熔 道 结 果 可知 ， 描 间距 不 超 过单 道 线 的 扫 线 宽 １０ ２ ｍ。正 交试 验表设 计见 表 １ 。设计 选用 六 因素 五水平 ， 共ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 要 ２ ５次实 验 。考虑成 形过 程是 在
若 干层后 才开 始稳 定 ， 形 层 数 少 不 能对 成 形 效 果 成
１０ ０ ％。式 （ ） １ 中只有 扫描 策略影 响 因子 ｋ未知 。 单位 时 间里沿着 扫描 方 向熔 池成 形体 积近 似表 示 为 Ｖ。 ｄ ｈ， 位 时 间 里 沿 着成 形 方 向熔 池 体 ＝ｖ 单
Ｗ ａ ｇ Ｄｉ Ｙａ ｇ Ｙｏ ｇｑａ ｇ ｎ ， ｎ ｎ ｉｎ
（Ｓ ｕ ｈ Ｃｈｎ ｉｅｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ６ ０， ｉａ） ｏ ｔ ｉａＵｎｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ ５ ０ ４ Ｃｈｎ １
Ａｂ ｔａ ｔ Ｆｒｔｒｓａ ｃ ｅ ｈ ｈ ｐ ｆｔ ｅｓｎ ｌ ｔａ ｋ ｏ ｅｅｔｖ ａ ｅ ｌｎ （ 【 ）ａ ｄ ｔ ｅ ｓｒ ｃ ： ｉ ｅｅ ｒｈ ｄ ｔ ｅｓ ａ ｅｏ ｈ ｉｇｅ ｒｃ ｎ ｓｌｃｉｅ ｌｓｒｍｅｔ ｇ Ｓ ｓ ｉ Ｍ ｎ ｈ
基板 不 同位置 扫描 照射 的 功 率 密度 相 等 ， 个 样 品 每
在基 板 的 中心 位 置成形 。实验 指标 主要 通过 测量 致 密度 来衡 量 ， 致密度 由阿基米 德原 理测量 。
表 １ 六 因素 五 水 平 正 交 试 验 表
ｗ＋
×、 ／ ＿
了
因为 单 位 时 间 、 位 体积 粉末 吸收 激 光能 量 相 单
熔道形 态逐 渐从 连 续 态过 渡 到 断 续 态、 化 态 在 单 熔 道 成 形 基 础 上 进 行 正 交试 验 ， 讨 论 了 球 并
Ｓ Ｍ 成形 高致 密度金 属零件 的 能量输 入 条件 及 其 对成 形 零件 致 密度 的影 响 ： 能量 输入 低 时 ， Ｌ 当 致
密度 随着 能量输入 的增 加迅速 增 大 ； 着能 量输入 的增加 ， 密度 增加缓慢 ， 入屈服 阶段 ； 随 致 进 当能量 输 入 继续增加 ， 对致 密度 的影 响趋 向复杂化 。研 究能量 输入 与 致 密度 的 关 系 ， Ｓ 成 形 工 艺 其 对 Ｉ Ｍ 具有指 导作 用 。 关 键词 ： 区激 光熔 化 ； 量输 入 ； 密度 ； 选 能 致 单熔 道
积 为 Ｖ２ ， ， ＝ Ｗｈ 另外 ：
Ｖｆ — — — — —— — — — — — —— — 一
有 客观 说 明（ 比如热 量 累 积效 应 ） 成 形层 数 多 影 响 ，
实验效 率 ， 个实 验样 品扫描 成形 ４ 单 ０层 。实 验基 板 选 用 １ ｍ×１ ｍ×１ｃ 的 Ａ３钢 ， 了使 激 光 在 ０ｃ ０ｃ ｍ 为
第 一 作 者 简 介 ： 迪 ，男 ，１８ 生 ，博 士研 究 生 王 ９ ４年
・－－— —
Ｓ Ｍ 成形 高致 密度 金属零 件 的能量输 入条 件 。 Ｌ
５ ４ —— 。 。 —
《 电加工与模具》 ０１ ２１ 年第 ６ 期
１ ３ ２ 正 交 试 验 ．。
设 计 ・ 究 研
率不 能准确 表 示 实 际 的搭 接率 。所 以 ， 用 熔 池 宽 使 度ｄ 代替 计 算搭 接率 更为 准确 ， 即 ＝ ×
ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｔ ｔ ｒ ｄｕ ｌｙ ｔａ ｆ ｒｅ ｏ ｔ ｓ ｒ ｔ ｔ ｔ ｓ ａｌｎ ｔ ｔ ．Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅｓｎ ｌ ｒ ｃ ｘ— ｏ ｔｎ ｏ ｓｓ ａ ｅ ｇ ａ ａ ｌ ｒ ｎｓｅ ｒ ｄ ｔ ｈｅｄｉｃ ｅ ｅｓ ａ ｅ ，ｂ ｉ ｇ ｓａ ｅ ｉ ｓ ｄ ｏ ｈ ｉｇ ｅ ｔａ ｋ ｅ
中图分 类号 ： ６ ９ ＴＧ ６
文献标 识码 ： Ａ
文 章编号 ：０ ９—２ ９ ２ １ ）６ ０ ４—０ １０ ７ Ｘ（０ ０ —０ ５ １ ６
Ｔｈ ｆ ｃ ｆＥｎｅ ｇ ｎ ｔｏ ｅ ａ ｒ ’ ｎ ｉｙ Ｄ ｕ ｉ ｇ Ｓ ｅ Ａｆ ｅ ｔｏ ｒ ｙ Ｉ ｐｕ ｎ Ｍ ｔ ｌＰａ ｔ Ｓ Ｄｅ ｓｔ ｒ ｎ ＬＭ ｂ ｉａ ｉ ｎ Ｆａ ｒｃ ｔｏ
＝
ｓ ｈ
＝ｖ ｈ× ｄ
ｓ
（） ４
式 （） ４ 也可 写为 ： ＝Ｐ（ ｄ ／ —１ ／ｖ ｈ） ２ Ｓ ）（ ｄ
，
（） ５
从式 （ ） ５ 的能量输 入公 式看 出 ， 量输入 大小 与 能 激光 功 率 、 扫描 间距 、 描 速 度 、 工 层 厚 、 斑 直 扫 加 光 径、 实际熔 池宽 度 ６个工 艺参 数有 关 。式 （ ） 表 ２ ５与 中其 他研 究 人 员 采 用 的能 量 输 入 公 式 的 主 要 区别 是 ， 虑 了实际熔 池 宽 度 和熔 道 间 能 量 累积 效 果 影 考
ｃ ｒ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｆ ｒ ｎ ｏ ｄｔｏ ｓ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｏ ｍｉ ｇ ｃ ｎ ｉ ｎ ：ｗｉ ｈ ｃ ｅ ｓ ｆ ｈ ｃ ｎ ｉ ｇ ｓ ｅ ｄ， ｈ ｉ ｇｅ ｔａ ｋ ｓ ａ ｅ ｆｏ ｉ ｔ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｅｏ ｅｓ ａ ｎ ｎ ｐ ｅ ｔ ｅ ｓ ｌ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｍ ｈ ｎ ｔ ｎ
收 稿 日期 ： ０ １ ５ ｌ ２ １ —０ 一 ５
基金 项 目：２ １ 年 广 东 省 教 部 产 学 研 结 合 重 点 资 助 项 目 ００ 育
（０ ０ ００ ０ ７ ） ２ １ Ａ ９ ２０ ２
有较 全面地 考虑 各 成形 参 数 。本 文 针 对 Ｓ Ｍ 成 形 Ｌ
过程 中 能 量 输 入 与 致 密 度 的关 系 进 行 研 究 ， 论 讨
而各 研 究人 员对 能量 输 入 的定 义方 法 不 同 ， 并 没 且
（ 激光 功率 、 光束 质量 、 光斑 直径 ） 机 械运动 参数 （ 、 铺 粉平稳 度 、 加工 层厚 等 ） 扫 描参 数 （ 、 扫描 速 度 、 描 扫 间距 、 扫描 路径 等 ） 粉 末 特 性 （ 末 成分 、 、 粉 粉末 粒 度 分布、 形状 等 ） 和成 形 环境 （ 热 温度 、 预 湿度 、 氧量 含
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