基于選區(qū)激光熔化的懸臂結構成形工藝研究.pdf

1、選區(qū)激光熔化技術（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)機加工的最終產品，所以被譽為增材制造（Addictive Manufacturing）中最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g之一。由于在SLM加工過程中容易導致翹曲變形、掛渣、塌陷等缺陷，懸臂結構的成形一直都是選擇性激光熔化技術領域面臨的瓶頸問題，本文主要針對懸臂結構成形，研究了支撐結構的種類和支撐添

2、加方法，對于結構復雜后期支撐難以去除的情況，則詳細介紹了通過工藝優(yōu)化的方法成形懸臂結構。論文主要內容和得到的結論如下：
　　從選擇性激光熔化的成形機理出發(fā)，分析了加工過程中的能量傳遞，結果表明粉末對激光能量的吸收只和激光波長、粉末種類有關，并且熔池潤濕性和成形過程中的熱量分布對零件變形有很大影響。通過激光的高斯能量分布理論推導得到了激光熔化深度和各個激光工藝參數之間的關系，其中激光能量密度的選取對激光熔化深度影響很大。
　　

3、研究了常見懸臂結構的種類和支撐添加的方法，對于不同情況的懸臂結構可以靈活選取支撐結構種類并對支撐密度和接觸齒形進行參數設置，并分析了可成形懸臂結構的臨界傾角的計算方法。
　　通過設計實驗，分別分析激光功率、掃描方向對樣件的加工形貌、球化效應的影響，發(fā)現首層工藝參數的選取對懸臂結構的成形具有很大影響，隨著層數增加，對零件尺寸精度的影響也越來越小，而且掃描方式的選取對懸臂結構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支撐懸