3D打印功能单元研究进展

3D打印技术是快速原型制造技术的一种,也被称为增材制造技术,被誉为"第三次工业革命"的核心技术。3D打印技术的强大优势使得越来越多的学者研究不同功能的复杂结构,以实现零件抗冲击、减震、高能量吸收等功能。本文综述了3D打印功能单元的研究现状,重点介绍了抗冲击与能量吸收结构、减震与降噪结构、散热结构、电磁结构等4种复杂功能单元的研究进展,并对几种功能单元的应用进行总结和展望。     

粉末床金属3D打印成功率提高的要素研究

针对粉末床金属3D打印的工艺现状,介绍了提高工件打印成功率的一些方法.这些方法是从大量应用案例中总结出来的,并提炼了诸多要素,包含辅助配套、设备、粉末、设计等相关方面.研究表明这些要素对打印成功率有很大的影响,也为进一步提高粉末床金属3D打印成功率提供了一定的技术支撑,指明一些可能的研究方向.     

尼龙材料的SLS成型技术

3D打印技术的概念其实很模糊，分为好多种，但是基本原理都叫做分层制造。就是把一个实体通过计算机软件切成若干很薄的薄片，然后每一片都用某一种方法把它凝固起来，固化之后层层叠加形成一个3D的实体，这是3D打印的基本原理。只不过固化的方法不同，我们可以分为很多很多方式方法，有的时候加水，有时采用光体固化的原理。其中我认为最有前景的一种是激光直接融化母材，使其固化叠加成型。这个技术的英文是Selective laser sintering（SLS），即“选择性激光烧结”，这个技术可以烧结非金属材料、复合材料、金属材料，将来还可以烧结陶瓷材料、生物材料等，所以这个技术的应用面在3D打印技术里应用最广，前景也是最好的，并且它的产品可以直接用在重大的产品上面，这是其他的技术达不到的。     

华曙高科:打造SLS完整产业链

<正>我现在所在的公司是湖南华曙高科技有限责任公司(以下简称"华曙高科"),目前,我们主要做了这么些事情:在两年半时间内,成功研发出中国首台高端选择性激光尼龙烧结设备--"FarSoon401",华曙也随即成为继美国3D系统公司、德国EOS公司之后,世界上第三家高端选择性激光烧结打印设备制造商;同时,华曙高科成为世界第二家成功研制出用于激光烧结技术的尼龙粉末材料的公司,打破了德国赢创公司     

选择性激光熔化制备纯钨的性能研究

以粒度集中的纯钨粉末为原料,通过选择性激光熔化技术(selective laser melting, SLM)制备样品,分别经过1000, 1400及1960℃的热处理2 h。研究不同相对密度和不同热处理后样品的力学性能和显微组织,并采用X射线衍射(XRD)表征其微观结构。结果表明:纯钨样品的相对密度处于75%～95%之间,其抗弯强度和显微硬度随相对密度的增加而增大,显微组织大体相似。经不同高温处理后,在1400℃处理后样品达到了最佳的力学性能,1960℃处理后样品的晶粒发生了明显的长大现象,材料力学性能降低。XRD图谱结果表明,SLM制得样品及经过1960℃烧结后,其晶体结构并未发生改变。     

Ni含量对激光粉末床熔融成形NiTi形状记忆合金显微组织和力学性能的影响

激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)成形NiTi合金由于Ni元素的蒸发导致成分偏离粉末设计成分，而NiTi合金的形状记忆效应、超弹性等性能受Ni含量影响极大。因此有必要对不同Ni含量NiTi合金的LPBF成形性、显微组织以及力学性能开展研究。采用真空电极感应熔炼气雾化技术制备了Ni_50.8Ti、Ni_51.0Ti以及Ni_51.5Ti(原子分数，%)3种预合金粉末，研究其在不同工艺参数下的冶金缺陷、显微组织及力学性能的演化规律。结果表明，高Ni含量NiTi合金在LPBF成形过程中容易产生垂直于建造方向的裂纹，成形性较低Ni含量NiTi合金差。Ni_51.5Ti合金室温下的临界应力可达476 MPa，但断裂伸长率仅为2%;Ni_50.8Ti合金临界应力仅为122 MPa，断裂伸长率可达8%。     

基于应力分布的变密度点阵结构优化设计

文中针对变密度点阵结构设计变量多、优化效率低等问题，提出了一种新的设计方法。通过应力匹配函数将变密度点阵结构的微观尺寸与其应力进行关联，基于六面体网格构建其有限元参数化模型。为减少设计变量数目，以该函数的系数为变量建立变密度点阵结构优化模型，并采用多岛遗传算法对其进行优化计算。优化后的变密度点阵结构其应力结果呈现出很好的等强度效果，重构的几何模型也能应用SLA工艺进行制造，验证了该设计方法的有效性和所设计点阵结构的工艺性。