激光工程化净成形技术同轴送粉的研究

介绍了激光工程化净成形系统同轴送粉器组成和工作原理；通过试验分析可知，粉末送给量与步进电机转速成正比，加工层厚与粉末送给量成正比；激光焦点与喷粉焦点不重合是造成成形件侧表面粗糙、堆积高度波动、截面厚度不均匀和尺寸误差的直接原因，调整激光焦点位置使激光焦点与喷粉焦点重合可有效解决上述问题。     

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.     

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。     

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。     

激光熔覆直接成形金属铸造模具的探讨

探讨激光熔覆金属粉末快速原型技术直接制造铸造用金属模具的问题。文章介绍了这种技术的特点：快速直接制造金属原型，其制件的结构、形状和功能特性都能符合最终用途，可大大缩短产品的开发周期。通过分析砂型金属模具、金属型、压铸型、石蜡模母模和消失模母模等铸造模具的结构特征和在制造上的要求，说明了激光熔覆金属粉末快速原型技术适用于这些铸造模具的制造；指出了在应用中需要进一步轻量化、低耗化，并分别提出了可行的对策。随着各种相关技术的发展及其综台、集成度的提高，激光熔覆金属粉末制造铸造模具的轻量化、低耗化将逐步实现，其应用将更广泛。     

激光直接金属堆积成形技术的研究与应用进展

阐述了激光直接金属堆积成形技术的原理、硬件系统和软件系统.重点介绍了激光直接金属堆积成形技术的国内外发展概况、研究热点和应用现状.阐述了激光直接金属堆积成形技术存在的主要问题,并对该技术的研究方向和应用领域进行了展望.     

金属陶瓷零件近净成形技术

等离子熔射成形技术在金属陶瓷复合材料的近净成形中具有明显的技术优势。通过金属陶瓷零件熔射近净成形实验，详细分析熔射工艺过程和工艺参数对成形件质量的影响。研究表明等离子熔射成形技术可快速制造金属陶瓷零件，实现成形与加工一体化，且工艺简单、成本低，是金属陶瓷复合材料成形技术中很有发展潜力的方法。     

直接金属激光烧结成形的机理及实验研究

探讨了直接金属激光烧结成形机理，分析了烧结参数与激光输入能量之间关系。在室温惰性气体环境下，进行了不同匹配参数下314不锈钢金属粉末的直接激光烧结成形实验，测试了成形件的微观组织结构和机械性能，研究了工艺参数与直接金属激光烧结成形件的微观组织结构及宏观机械性能的关系。为制定合理的激光烧结工艺参数提供了依据。     

金属粉末激光快速成形技术及发展现状

金属粉末激光快速成形技术是在快速原型技术和激光熔覆技术基础上发展起来的一项先进制造技术。鉴于它与传统制造相比所具有的突出优点,各研究机构竞相研究。其中美国激光工程化近净成形（LENSR）快速制造技术、Lasform^TM技术和金属直接沉积技术（DMD）代表了当今金属粉末激光快速成形技术发展趋势。论文介绍了我校实验室在这方面所做的一些研究工作。     

激光熔覆成形金属薄壁结构的试验研究

试验研究了较低功率的激光熔覆成形金属薄壁结构及其影响因素。成形金属薄壁结构的能力对零件薄壁部位的成形和小型零件的制造十分重要。由于传统的激光表面处理工艺观念的影响、对激光单道熔覆成形薄壁结构过程及其规律的认识不够,目前成形薄壁结构的能力较差。试验研究了用与表面处理工艺不同的、功率和光斑尺寸较小的CO2激光进行单道熔覆成形薄壁试样,试验结果表明较低功率、较小光斑的激光与适当的扫描速度、送粉速度等配合可以得到壁厚最小为0.4 mm的薄壁结构。激光单道熔覆的壁厚与工艺参数和工件高度有关,粉末流与激光束之间的同轴度和送粉速度的稳定性等因素也影响薄壁结构的成形。     

工艺参数对激光直接烧结成形涂覆层的影响

用激光直接成形工艺对Ni基和Co基合金粉末进行了单道烧结试验，研究了不同工艺参数对成形性和表面质量的影响规律。采用SEM分析了单道涂覆层的组织特征，并以获得致密组织为目标对激光烧结工艺参数进行了优化。结果表明，合金粉末的烧结宽度主要受激光光斑尺寸的影响；烧结成形后得到的涂覆层组织呈现出快速凝固组织的结构特征；激光功率密度和扫描速度对涂覆层微观组织结构有显著影响。     

大倾斜角薄壁结构激光近净成形实验研究

针对复杂装备零件的快速成形及修复问题,提出了一种在激光束与垂直方向之间设置预设夹角的方法,开展了不同预设夹角下无支撑倾斜薄壁结构的成形实验,研究了倾斜薄壁结构的大角度成形机理,给出了预设夹角范围的选择依据,以实现无支撑大倾斜角薄壁结构的成形。研究结果表明:成形过程中无支撑熔融粉末发生坍塌是导致最终成形结构形貌及角度成形精度不高的主要原因;当设定的预设夹角使得激光束与倾斜薄壁结构之间的夹角小于30°时,成形得到的无支撑倾斜薄壁结构形貌良好且实际倾斜角度与设计角度较吻合。给定工艺条件下,采用预设夹角的方式,最终成形得到了倾斜角度约为60°的倾斜薄壁结构,突破了激光近净成形方法成形无支撑倾斜薄壁结构的倾斜极限,成功获得了三元叶片样件。     

金属粉末激光成形基体表面粘结性研究

金属粉末激光成形技术作为一种新的快速成形技术 ,将传统快速原型技术与激光熔覆技术相结合 ,用于研究具有任意复杂形状或者复杂材料组分金属材料零件 /模具的快速制造技术 ,并可以直接成形金属功能零件。成形加工过程中成形零件与基体表面的粘结牢固性直接决定加工是否可以顺利完成。采用低碳钢作为基体材料 ,基体表面经过打磨、刨削、氧化和磷化等四种不同处理方式进行粘结性试验 ,试验表明磷化表面粘结性能最佳并能成功地应用到金属粉末激光成形工艺中。     

SLS快速成形技术中激光加工参数对制件性能的影响

以AFS--320MZ快速成形机为例，研究了基于选择性激光烧结(SLS)快速成形制造中激光功率密度、扫描速度、扫描间距、扫描方式和铺粉密度等加工参数对制件性能的影响。     

镍基合金粉末的选择性激光烧结试验研究

分析了金属粉末选择性激光烧结的工艺特点 ,通过镍基合金粉末 F1 0 5的系列选择性激光烧结试验及其产物的微观结构分析 ,研究了金属粉末在激光作用下的熔凝过程以及各烧结参数对其熔凝过程的影响 ;对镍基 F1 0 5合金粉末的激光烧结工艺进行了初步优化 ,通过多层烧结试验对获得的烧结工艺进行了试验验证。研究结果表明 ,采用优化工艺制备的烧结制件内部组织主要由大量微米量级的等轴晶与少量枝晶组成 ,结构致密。     

激光烧结复合尼龙材料的工艺参数优化研究

研究在选择性激光烧结（SLS）过程中,复合尼龙粉末激光烧结工艺参数的优化.讨论激光功率、预热温度、扫描速度、铺粉厚度等工艺参数对制件强度的影响.采用正交试验的方法,在不同工艺参数下将复合尼龙粉末烧结成9组哑铃状试样,以强度为指标,计算出强度最好的工艺参数组合,并结合比较试件的尺寸精度得到激光烧结复合尼龙材料的最优工艺参数为：激光功率14 W,预热温度95℃,扫描速度1 400 mm/s,铺粉厚度0.1 mm.     

选择性激光烧结试验研究

在自行研制的实验型选择性激光烧结设备的基础上,进行了各种形状零件烧结实验研究。对比线扫描和分形扫描烧结成型零件的性能,以及激光功率神经网络控制与恒定功率控制两种功率控制方法,发现采用激光功率神经网络控制的分形扫描烧结而成的试件效果最好。     

基于PSO-SVR的选择性激光烧结制件收缩研究

建立了聚苯乙烯(PS)选择性激光烧结(SLS)工艺参数与制件收缩率之间复杂的非线性支持向量回归(SVR)模型。采用正交试验设计支持向量回归的训练数据,并采用均匀设计初始化的粒子群优化(PSO)算法,优化选择向量回归参数。结果表明,均匀设计显著提高了粒子群全局寻优速度与精度,基于正交试验选择的小样本训练模型,较为准确地反映了工艺参数与收缩率间的关系,预测平均误差控制在4%,优于BP神经网络10%的平均预测误差。采用选择的模型,建立了工艺参数与收缩率之间的关系,并结合烧结理论进行了影响规律的分析,该方法为选择性激光烧结工艺的研究提供了一种行之有效的新思路。