金属零件3D打印技术现状及研究进展*

简述了国内外的金属零件3D打印技术的研究现状及最新进展,包括选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)技术、激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping, LENS)技术和电子束选区熔化(Electron Beam Selective Melting, EBSM)技术,并针对作者实验室的工作方向——SLM直接制造,具体分析了金属零件3D打印技术研究热点和难点以及具体应用.     

功能梯度材料零件激光快速成型的实现方法

本文利用激光直接制造技术(DLF-Direct Laser Faberication),从软件控制的角度,论述了功能梯度材料零件激光加工的总体思路和实现方法.说明了一维功能梯度材料零件中的平面和曲面的扫描路径规划方法的不同之处；一维和二维功能梯度材料零件加工实现过程中的关键技术,例如一维功能梯度材料零件的不同材料含量随层数变化的计算方法,二维梯度材料的切片层厚计算方法等等.     

MEM成型大形零件原型工艺研究

熔融挤压成形(MEM)是快速成形(RP)技术中的一种重要工艺,清华大学激光快速成形中心成功开发大型MEM设备MEM600,能够高速制造500mm×500mm×600mm的大型原型.从数控、喷头、工艺等方面论述大型原型零件的成形过程.     

某机平尾主梁数控加工工艺研究

正本文主要针对某机平尾主梁零件的结构特点,在国内制造加工领域,毛坯率先采取技术先进的激光快速成型技术,以及成型后所采取的数字化加工手段完成零件的制造过程,真正实现了材料的提取过程与制造过程一体化和设计与制造一体化,通过在某机平尾主梁上的实施与应用以及取得的研制效果进行了全面剖析,为以后激光快速成型技术推广及在数字化加工的具体实现过程提供技术基础和技术支持。     

形状沉积制造及其应用

文章在分析了常规的快速原型制造所存在的缺点后，详细地介绍了形状沉积制造区别于快速原型制造过程中单纯地添加材料的过程——添加／去除零件材料方法，正是由于这一差别使得该方法制造的零件精度不受分层厚度的影响，并且可以采用多种材料制造零件。介绍了形状沉积法的具体工艺过程、可采用的材料沉积工艺方法、沉积制造的设备构成、分层技术、特点及基于形状沉积制造的新方法——模具形状沉积制造，最后介绍了形状沉积制造在功能零件、模具及预装配机构快速制造中的应用实例。     

基于选择性激光烧结技术的过渡法兰制造工艺研究

详细介绍了采用选择性激光烧结技术(SLS)制造过渡法兰实体零件的工艺过程,评论了直接成型零件过程中的质量控制及其解决方法,重点分析了翘曲变形的产生原因和影响因素。     

纵观全球,国防制造新动态

正增材制造热潮继续在全球发酵增材制造技术是一种变革性的数字化制造技术,被普遍认为是新工业革命的关键技术之一。其原理是利用激光、电子束等手段,根据零件三维模型,在计算机控制下通过材料逐层堆积来直接快速成形零件。国外航空领域,增材制造技术在飞机大型结构件和发动机零部件上的应用取得突破。包括普·惠、洛·马、西科斯基公司等,利用多种增材制造工艺,制造出性能优秀的飞机部件,部分技术已准备用于批产。航天方面,NASA开展了多项相关研究项目,增材制造技术已成为下一代重型火箭"太空发射系统"制造中不可或缺的一环,未来甚至将走上太     

金属零件激光直接快速成形技术的研究(下)——国内篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。     

如何提高熔融挤压制造质量

熔融挤压制造(MEM)是快速成形(RP)技术中的一种重要工艺。从材料收缩与刀偏、网格生成与优化、喷头智能控制、数控系统、数据处理与控制软件等方面来阐述如何提高熔融挤压制造的质量。在此基础上,清华大学激光快速成形中心用自主开发的设备MEM－250－II成功地制造出较高精度的实体原型。     

金属零件激光直接快速成形技术的研究(上)--国外篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。     

基于选择性激光烧结技术的雷达样件快速制造

针对雷达新产品需快速加工出物理样件的研制需求,选择性激光烧结技术作为一种代表性的增材制造技术提供了一条新路径。文中首先结合雷达产品的几类典型需求,分析了选择性激光烧结技术的具体应用情况,包括样件工艺过程分析、直接制造非金属验证件和间接制造金属功能验证件,应用结果表明在缩短样件研制周期方面效果显著。最后,为进一步推动该技术在雷达产品中的应用,提出了当前制约其应用的主要问题及发展方向。     

激光熔覆成形金属零件中微裂纹的减少和消除

激光熔覆成形技术是近年来发展起来的一种新的快速原型制造技术,该技术将快速原型制造技术和激光熔覆表面强化技术相结合,既保留了快速原型制造技术中能够快速制造复杂零件的特点,又具有成形零件性能优良、组织结构致密的优点,是快速原型制造技术中一个重要的发展方向.激光熔覆成形技术的一个亟待解决的问题是成形零件中的微裂纹问题,通过理论分析激光熔覆成形技术和激光熔覆表面强化技术之间的区别,找到了减少和消除激光熔覆成形金属零件中产生微裂纹的一个突破点,这就是激光熔覆成形中的基体材料.对多种基体材料及其预热温度和多种合金粉末材料进行了试验研究,重点研究基体材料对激光熔覆成形零件过程中微裂纹的影响,获得了激光熔覆成形的金属试样.通过理论分析和试验研究,得出以下结论在适当选择基体材料及其预热温度和合金粉末的条件下,完全能够减少和消除激光熔覆成形过程中产生的微裂纹.     

选择性激光烧结原理及实例应用

介绍了选择性激光烧结（SLS）技术的工艺原理及特点.用原理图直观地展示了SLS系统的工艺过程,并详细地阐述了选择性激光烧结技术在实际例子中的应用.通过SLS技术在烧结实体零件-过渡法兰的全部制作过程的介绍,使应用者熟悉实体零件的整个制作的工艺过程,从而对选择性烧结技术有进一步了解.同时随着SLS技术的发展和新工艺新材料的不断出现,势必会对未来的实际零件制造产生重大影响,对制造业产生巨大的推动作用.     

单道多层LMD成形过程沉积尺寸波动分析与预测

激光熔化沉积技术(LMD)可快速制造高性能的复杂结构零件,但是在零件成形过程中存在沉积尺寸不稳定的工艺现象.面向激光熔化单道多层沉积过程,开展实验研究分析了关键工艺参数对沉积尺寸的影响规律.结果 表明:同一沉积层内的沉积尺寸整体趋于稳定;由于热累积效应等因素,在接近基板的区域内的不同层间的沉积尺寸整体波动较大,而在堆积...     

激光在金属表面处理中的应用

自二十世纪六十年代激光器问世以来,激光对材料(特别是金属材料)的作用引起了各国材料科学工作者的注意。七十年代之后,进一步开展了激光对材料在工程上的实际应用的研究,如激光切割、焊接、热处理等。上述应用实际上是利用激光器作为热源,来达到切割、热处理、焊接等目的。近几年,有人发现激光对材料的作用,除了热效应之外,尚有力学效应等较为复杂的过程。在工程上据报道已发展了:在金属材料表面产生一薄层“金属玻璃”的激光上釉(Laser Glazing)以及激光冲击硬化(Laser Shock Hardening)等技术。本文主要介绍近年来国外激光在金属表面处理上的一些应用研究。     

激光快速成型技术用于汽车零部件的开发

简要介绍了快速成型技术的机理与特点以及几种典型成型工艺，对激光快速成型技术在汽车零部件研发过程中的快速原型制造、发动机开发试验和快速模具制造等几个方面的具体应用进行了介绍，指出了该方法是降低汽车零部件开发成本和缩短开发周期的有效手段，并提出了下一步的研究方向。     

激光熔覆成形技术的研究进展

激光熔覆成形技术是近年来发展起来的一种新型的先进制造技术.该技术将激光熔覆表面强化技术和快速原型制造技术相结合,具有成形零件复杂、结构优化、组织性能优良、加工材料范围广泛、柔性化程度高、能实现梯度功能和无模近终成形等独特优点,可广泛应用于复杂零件的直接制造和修复,具有广阔的应用前景.介绍激光熔覆成形技术的原理、特点和应用,从几种典型激光熔覆成形系统、成形零件组织性能研究、温度场数值模拟、成形过程检测与控制和成形过程残余应力和裂纹产生的原因及对策等方面对激光熔覆成形技术的研究进展进行综述,指出该技术存在的问题,并对其发展方向进行预测和展望.激光熔覆成形技术在硬件系统、工艺研究和熔池检测与控制等方面都取得了可喜的进步,但成形精度和裂纹仍然是该技术领域非常棘手的问题,有待进一步突破.     

熔融挤压成形大型原型精度控制研究

熔融挤压成形 (MEM )是快速成形 (RP)技术中的一种重要工艺 ,清华大学激光快速成形中心成功开发大型MEM设备MEM6 0 0 ,能够高速制造 5 0 0mm× 5 0 0mm× 6 0 0mm的大型原型。文章主要论述MEM工艺成形大型零件原型的精度控制。     

逆向反求技术对典型零件的设计及加工

随着现代制造业的迅速发展,反求技术在快速成型制造领域中的作用日趋重要。它作为一种新的产品设计思想和方法,已越来越广泛地应用于快速成型制造领域。通过自动测量机对零件的扫描测量,得到点云,使用逆向造型设计方法,对其进行处理,得到实体模型后,通过工艺分析,生成加工程序代码,对零件进行数控模拟加工。     

尼龙材料的选区激光烧结性能试验研究

选取国产PA1212材料，采用选区激光烧结(Selective Laser Sintering，即SLS)快速成形技术快速制作尼龙材料原型，分析了烧结过程中激光与尼龙材料作用的物理过程，重点阐述了预热温度、激光功率、扫描速度、扫描间距与铺粉参数等因素对尼龙材料烧结成形质量的影响，确定了合适的SLS工艺参数。