基于SLM的能量密度及其组成工艺参数对成形件性能影响的研究

• 作 者: 张弘
• 出 处: 浙江大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 增材制造 激光选区熔化 能量密度 工艺参数 成形性能

增材制造作为一种新型的制造技术,具有材料浪费少、制造周期短、支持灵活结构设计的特点,因此近年来相关的研究和应用日益增多。然而,与此同时存在的技术局限性也不容小觑。由于成形机理的不同,增材制造的成形件性能存在不确定性,较传统制造零件的性能存在一定的差距,通常需要后续加工处理。现有研究表明增材制造中工艺参数对最后成形的零件性能有明显的影响,但大部分停留在定性分析,缺乏定量的研究。此外,众多工艺参数对性能的复杂影响也缺乏全面的认知,采用代表性参数组合能量密度对成形件性能的影响也没有确切的结论。因此,本文以激光选区熔化(SLM)工艺为对象,以316L不锈钢为材料,在实验设计与数据分析的基础上,从能量密度及组成工艺参数变化的角度研究成形件的多种成形性能,致密度、拉伸强度、弯曲强度和扭转强度等。主要研究内容有以下几点:(1)研究各工艺参数对SLM成形件性能影响的效应,重点研究激光功率和曝光时间两个关键工艺参数的影响;(2)研究不同能量密度下SLM成形件性能的变化规律,以及相同能量密度下不同的工艺参数组合的成形件性能差别;(3)分别以能量密度和工艺参数为变量建立性能预测模型,全面建立在常用范围内能量密度及各工艺参数与成形性能间的量化关系,并比较两种模型的优劣与适用性。