选择性激光烧结不锈钢零件冷等静压宏观变形与微观特征

采用修正的Cam-Clay模型,在ABAQUS软件中实现了对选择性激光烧结零件冷等静压过程的有限元模拟。通过冷等静压实验获得了材料的硬化曲线。并将实验结果与模拟结果进行比较,两者符合得较好,说明所用的模型适用于不锈钢粉末的冷等静压过程。通过正交实验对模型参数的敏感性进行分析,结果表明硬化规律是影响实验结果的最重要因素。通过模拟可以为产品的尺寸和形状设计提供有益的指导,并且可推广到更复杂零件的模拟。     

选择性激光烧结金属零件的后处理

概述了选择性激光烧结(SLS)金属零件的后处理对改善结构完整性和诱导材料变形的影响.介绍了后处理液相烧结温度和时间对材料性能的影响.叙述了热等静压工艺,并论述了它在金属SLS零件中的应用.使用结果表明,热等静压适用于获得几乎全密实的零件.     

纳米材料激光选择性烧结成形的研究

纳米材料由于颗粒尺寸微小，致使其产生一些特异的性能，在应用过程中，把纳米粉末材料成形为大体积的材料及成形纳米零件产生了巨大的困难，激光选择性地成形纳米材料是利用激光烧结能量信号，能迅速加热，剧冷的特性，最大限度地控制纳米材料在烧结过程中颗粒生长的纳米材料成形的方法。本研究中，在激光选择性烧结成形纳米材料Al2O3的基础上，对纳米材料烧结成形过程中产生的问题进行了分析与探讨。     

不锈钢金属多孔材料固相烧结热变形特性研究

烧结工艺对多孔材料性能有很大的影响,为了获得最佳的力学性能和需要的零件形状,有必要对烧结的热变形过程进行研究。基于SVOS粘塑性本构模型,采用热力耦合计算不锈钢多孔材料在烧结过程中宏观变形。通过自由烧结实验和弯曲实验,使用4阶Gauss函数对烧结应力、体积和剪切粘度等模型参数进行了拟合。讨论了相对密度、线性收缩率等随烧结时间和温度的变化规律。结果表明：模拟过程与实验符合得较好,验证了模型的合理性。不同升温速率下,材料的线性收缩曲线变化不大,因此,升温速率对烧结过程影响较小。升温速率对计算时间影响比较大,升温速率很慢或很快时,计算不容易收敛,计算时间比较长。对模压生坯零件的烧结模拟结果表明,由于初始密度分布不均匀性导致最终密度分布的不均匀,但是密度变化范围不大。     

基于激光熔化成形包套的热等静压近净成形试验研究

实验采用选择性激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)技术制作包套,并将这些包套用于热等静压实验。从相对致密度和微观组织方面分析比较使用SLM包套和不使用SLM包套制得的零件,确定用SLM技术制作热等静压包套的可行性。     

GGLS法在选区激光烧结数值模拟中的应用

为准确模拟选区激光烧结过程中的温度场,有效预测零件的热应力和变形,在经典Galerkin有限元法推导选区激光烧结过程的三维温度场计算模型基础上,提出了Galerkin Gradient Least-Squares(GGLS)稳定有限元法的三维温度场计算模型,分别采用两种方法模拟了激光烧结过程中的温度场分布.模拟结果表明...     

选择性激光烧结碳化硅及铝合金氧化入渗

采用选择性激光烧结和金属直接氧化法相结合的技术,制备SiC-Al2O3-Al陶瓷基复合材料零件。研究选择性激光烧结成形碳化硅零件坯体的工艺和脱脂预处理工艺对坯体孔隙率的影响规律,以及氧化入渗工艺影响因素;采用扫描电镜、X射线衍射仪分别对成形好的复合材料进行微观形貌和物相分析。结果表明:用选择性激光烧结和金属直接氧化技术相结合的工艺可以直接利用三维图形,快速成形出复杂形状的SiC-Al2O3-Al复合材料零件;其陶瓷相和金属相都呈三维网络状分布,SiC、Al2O3和金属相的体积分数分别为45.1%、32.7%和18.0%,孔隙率为4.2%,抗弯强度为361.2MPa。     

激光选择性烧结金属粉末快速成形的研究

描述了激光选择性烧结金属粉末快速成形设备的粉末供给和铺平压实系统及动作,探讨了烧结过程参数对烧结质量的影响,粘结剂含量、孔隙率和缺陷尺寸与烧结件压缩强度之间的关系,并指出影响激光选择性烧结的重要因素是烧结粉末的特性、激光参数的设置等。     

选择性激光烧结技术制造金属钢模具研究现状及应用前景

选择性激光烧结制造金属钢模具技术解决了模具零件由于形状复杂、在加工过程中难度大、制造周期长、成本费用高等一系列问题。     

陶瓷粉末选择性激光烧结瞬态模拟

利用ANSYS软件,建立了陶瓷粉末选择性激光烧结过程中三维瞬态温度场和应力场的计算模型。在考虑了热传导、热对流、热辐射和随温度变化的热物性参数条件下,使用APDL参数化语言实现了高斯热源的移动施加。通过间接耦合法加载温度场模型实现了应力场的模拟。通过该计算模型,得到了烧结过程中烧结温度场随时间的变化规律,并得到由温度引起的应力、位移分布的情况,进而发现烧结件最大翘曲变形发生在制件的两端。对氧化铝和环氧树脂E-12混合粉末进行了选择性激光烧结,验证了该模拟结果的正确性。     

选区激光熔化金属表面成形质量控制的研究进展

选区激光熔化是目前应用广泛的金属增材制造方法,能够实现复杂精密金属件的成形。但是,由于技术原理的限制,选区激光熔化金属表面与切削加工表面相比,成形质量仍然存在较大差距,影响了这一方法的进一步应用。如何提高表面成形质量,是目前选区激光熔化金属成形领域重要的研究方向。介绍了选区激光熔化成形原理,分析了影响选区激光熔化金属表面成形质量的因素,总结了目前选区激光熔化金属表面成形质量的控制方法及相关研究进展。指出合理地布置成形件位置、避免将成形质量要求高的轮廓面设置为第三类表面、优化扫描工艺参数,是控制和提高选区激光熔化金属表面成形质量的主要途径。     

激光烧结成形金属材料及零件的进展

介绍了激光选区烧结金属材料及其零件快速成形的发展和应用现状，分析了激光选区烧结金属粉末成形零件过程中存在的问题及可能解决的途径。讨论了激光选区烧结金属材料的发展方向。     

选择性激光烧结成形温度场的研究进展

选择性激光烧结技术与传统铸造工艺相结合,为快速制造某些难以用传统方法获得的铸件提供了有利途径.对于各种粉末材料在选择性激光烧结成形过程中温度场的模拟与预测,是合理选择其烧结工艺参数的基础.本文中综述了聚合物粉末、聚合物覆膜金属/陶瓷粉末和金属粉末在选择性激光烧结过程中的热物性参数变化规律及其相应的成形温度场分布,以利于激光选择性烧结各类粉末材料而精确成形零部件.     

金属3D打印技术的研究

3D打印或增材制造是一种采用逐层材料堆积的方式直接从数字模型制造零件的新方法,被誉为"第三次工业革命"的核心技术。这种无模具的制造方法可以在短时间内生产出高精度、完全致密的金属零件。3D打印具有零件设计自由、零件复杂性、轻量化、零件整合和功能设计等特点,故金属3D打印在航空航天、石油天然气、海洋、汽车、模具制造和医疗领域中的应用受到特别的关注。首先简要介绍了金属3D打印技术的基本原理、特点及分类,然后重点介绍了几种金属3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)、选择性激光熔化成形技术(SLM)、直接金属激光烧结技术(DMLS)、电子束熔化成形技术(EBM)和激光工程化净成形技术(LENS),包括技术的基本原理、优缺点及其具体应用领域。最后对金属3D打印技术的优势、目前面临的主要问题及未来发展趋势进行了总结与展望。     

Rapid manufacturing of metal components by laser forming

This overview will focus on the direct fabrication of metal components by using laser-forming techniques in a layer-by-layer fashion. The main driving force of rapid prototyping (RP) or layer manufacturing techniques changed from fabrication of prototypes to rapid tooling (RT) and rapid manufacturing (RM). Nowadays, the direct fabrication of functional or structural end-use products made by layer manufacturing methods, i.e. RM, is the main trend. The present paper reports on the various research efforts deployed in the past decade or so towards the manufacture of metal components by different laser processing methods (e.g. selective laser sintering, selective laser melting and 3-D laser cladding) and different commercial machines (e.g. Sinterstation, EOSINT, TrumaForm, MCP, LUMEX 25, Lasform). The materials and applications suitable to RM of metal parts by these techniques are also discussed.     

Preparation and selective laser sintering of nylon-12 coated metal powders and post processing

A dissolution–precipitation process was successfully developed to prepare nylon-12 coated carbon steel powders. The SEM and laser diffraction particle size analysis results show that the metal particles are well coated by nylon-12 resin; therefore, an effective method for preparing nylon-12 coated metal powders is provided. Green parts were formed from the coated powders by selective laser sintering (SLS) process, and when the nylon-12 content in the coated powder was 1.0 wt% and the applied laser energy density was 0.06 J/mm², the SLS green parts had sufficient strengths for features as small as 0.1 mm to be built and post-processed, and relatively high dimensional accuracy. The SLS green parts were post-processed by binder decomposition and epoxy resin infiltration, and the obtained epoxy-infiltrated parts have the dimensional errors in the X, Y and Z directions of −0.30, −0.32 and −0.25% respectively, and the bend strength, bend modulus, tensile strength and impact strength of 93.4 MPa, 14.7 GPa, 70.3 MPa and 12.4 MPa respectively.     

激光烧结工艺参数对Fe-16%Ni合金致密度的影响

采用激光烧结成形技术研究了不同工艺参数对Fe-16%Ni金属粉末选区激光烧结成型件微观结构和致密性的影响。结果表明,随着脉冲宽度、扫描速度和铺粉厚度的增加,烧结后试样的密度先增加然后减少,随着扫描间距的增加,烧结后试样的密度减小。当脉冲宽度0.7 ms,扫描速度1000 mm/min,铺粉厚度0.15 mm,扫描间距0.15 mm时,烧结成型件成型质量较好。     

再扫描对选区激光熔化成形TC4钛合金组织与性能的影响

通过选区激光熔化(SLM)设备制备了TC4(Ti-6Al-4V)合金制件,研究了再扫描激光功率对合金组织及性能的影响。利用光学显微镜对组织进行了分析,通过排水法、白光干涉仪及硬度计等对合金的密实度、缺陷尺寸及硬度进行了测量。结果发现,85 W 激光功率的再扫描会使合金β相晶粒粗化,晶粒宽度最大可达150 μm;随着再扫描功率进一步提高,晶粒宽度降低到120 μm。再扫描会显著提升合金制件的密实度,经过145 W的再扫描,合金制件的密实度提高到99.6%。再扫描使合金缺陷开口宽度下降,平均宽度从25 μm降低到7 μm左右,但对缺陷深度影响不大。再扫描对合金孔隙率的降低使合金的硬度有所提高。     

激光微区烧结微成形技术研究

目前微小零部件的制造方法很多,激光微成形即为其中一种。介绍了在激光选区烧结技术的基础上,结合微成形特点开发的激光微区烧结成形技术。该技术可对金属粉末进行直接微区烧结成形,所成形的金属微型零件强度高,不需后续处理,大大节省了从原材料到最终实体的时间,并具有环境污染小、材料利用率高、成形速度快和效率高的特点。     

激光快速成型不锈钢零件的研究

采用激光快速成型先进技术制造出316L不锈钢薄壁金属零件。研究结果表明,所成型零件的组织致密,组织特征为枝晶组织并且化学成分分布均匀。同时,金属薄壁零件的力学性能与常规加工方法制造的零件的力学性能相当,表明激光快速成型的金属零件可满足实际使用要求。