金屬3D打印技能增材制造(Additive Manufacturing,AM)是基于離散--聚集原理的新型數字化成形技能,被譽(yù)為“具有產(chǎn)業(yè)革命意義的制造技能”,極大地縮短了產(chǎn)物的研發(fā)周期和本錢(qián),對制造業(yè)的開(kāi)展有著(zhù)十分緊張的意義。
1 差別金屬3D打印增材制造技能成形特點(diǎn)
差別的3D打印增材制造技能有各自差別的特點(diǎn)和分類(lèi)辦法,按照成形材料差別堆積形態(tài),金屬件的成型工藝主要有:選擇性激光燒結
?。?span>Selected Laser Sintering,SLS)技能,選區激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技能,激光熔敷堆積(Laser Cladding Deposition,LCD)技能,三維打?。?span>3D Printing,3DP)技能,電子束熔融(Electron Beam Melting,EBM)技能以及三維微焊接(3D Micro Welding,3DMW)成形技能。
1.1 選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering,SLS)成形技能
圖1為SLS成形原理表示圖,激光對平均鋪展于工作臺面的粉末材料進(jìn)行掃描、燒結,每掃描一層后成型活塞降落一個(gè)層高,持續進(jìn)行后續層的成形,直至完成零件。此中SLS 激光疾速成形技能工藝具有可接納多材料成形;成形工藝簡(jiǎn)單;成形精度高等長(cháng)處。該工藝成形精度平均能夠到達0.052.5mm的公差。而且無(wú)需計劃支持結構,未燒結的粉末能夠間接作為成形流程中懸空層的支持。因而材料哄騙率高,是多見(jiàn)幾種AM工藝中哄騙率最高的,且價(jià)錢(qián)較便宜的工藝。
選擇性激光燒結(SLS)技能的主要缺陷為:①表面質(zhì)量差。制件成形是由粉末狀的質(zhì)料通過(guò)加熱熔化實(shí)現逐層粘結的,因而,制件表面嚴厲講是粉粒狀的,因此表面粗糙;②力學(xué)功能差。原型結構疏松、多孔,制件致密度低,因此力學(xué)功能較差。
1.2 選區激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技能
SLM技能運用的金屬材料主要包羅鐵基合金、TiC4合金、316L不銹鋼粉、銅合金、鈦合金、東西鋼等。此中好多材料需求進(jìn)口。表面成形精度可達30~60μm,尺寸精度可達±0.1mm,能夠完全熔化金屬粉末,得到全致密結構,具有較好的機器功能(表1)。
1.3 激光熔敷堆積(Laser Cladding Deposition,LCD)技能
該技能可運用鐵基合金、不銹鋼粉、銅合金、鈦合金等作為成形材料進(jìn)行成形,同時(shí)還可運用WC/Co、TiC4、VC等硬金屬及Al2O3、TiO2等陶瓷材料進(jìn)行成形,是紛亂零件疾速成形的有效辦法。別的,該技能可哄騙激光在工件表面部分發(fā)生霎時(shí)的高能量使熔化粉體材料和下層發(fā)生冶金聯(lián)合,且比傳統焊接工藝(如:鎢極氣體保護焊,氬弧焊等)發(fā)生的殘余熱應力小,是修復破壞的葉片、汽輪機、渦輪盤(pán)的抱負技能。
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