摘要：采用Z-型和岛式两种扫描策略,利用激光选区熔化(SLM)技术成形了具有不同悬垂角度的Ti6Al4V试件,研究了熔池行为与悬垂角度和成形质量之间的关系。结果表明,成形过程中,熔池面积先快速变大,达到峰值后,再随着成形高度的增加而缓慢减小。与面扫描相比,轮廓扫描时熔池明显不稳定,熔池面积振幅大。随着悬垂角度的减小,熔池面积变小,悬垂表面粗糙度变大。与Z-型扫描方式相比,岛式扫描策略下熔池面积较小,熔池更为不稳定,且悬垂表面粗糙度高。

摘要：熔池光强监测是激光选区熔化(SLM)过程监测的重要方法之一。针对SLM成形过程,建立了一套熔池光强监测软硬件系统,通过近红外滤光技术和光电二极管检测电路,获得成形过程中的熔池光强数据。针对时域信号不能可视化激光作用不同成形位置时的熔池光强变化,提出了采用映射算法对熔池光强数据进行建模。对变功率下熔池光强进行数据分析与建模,激光功率120 W熔池温度均值为1 404℃时,二极管信号均值为0.31 V,标准差为0.04 V,熔池较稳定;功率增加到220 W熔池温度为1 727℃时,二极管信号均值增加为0.81 V,标准差增加为0.22 V,熔池稳定性变差。表明该熔池光强监测系统可以获得工艺参数对熔池热辐射行为的影响规律,用于支持SLM成形工艺的研发与优化。

摘要：钴铬合金是常用的口腔修复体材料,采用选择性激光熔融(SLM)技术成形钴铬合金,研究其硬度变化规律对人工义齿在咀嚼过程中的摩擦磨损分析具有重要意义。探讨工艺参数对钴铬合金SLM成形件硬度的影响规律,并建立维氏硬度预测模型。实验结果表明,SLM成形过程中,激光功率对钴铬合金试件维氏硬度的影响最显著,扫描速度次之,扫描间距最小。沿建造方向,晶粒呈柱状排列,生长方向一致,晶粒之间有明显的层状堆叠;沿垂直于建造方向,晶粒呈网格状且排列均匀紧密。随着激光能量密度增大,晶粒尺寸逐渐变大,成形件强度和硬度提高,微观纹理致密且孔洞缺陷明显减少。根据实验数据,建立了维氏硬度预测模型并验证了其有效性。

摘要：针对牙科钴铬合金（remanium star CL）进行选择性激光熔融（SLM）成形实验,测试分析钴铬合金成形件微观组织及表面质量,研究激光功率、扫描速度、扫描间距及其综合作用下的激光能量密度对钴铬合金件表面粗糙度、相对密度及维氏硬度的影响。研究结果表明,相同激光能量密度下,不同的激光功率、扫描速度、扫描间距也会导致不同的表面粗糙度。SLM成形钴铬合金件相对密度随激光功率的增加而增大且变化速率逐渐缓慢;扫描速度在80~100 mm/s时,钴铬合金SLM成形相对密度最大值达94.95%。随着激光扫描间距的增大,钴铬合金件的相对密度下降。试件维氏硬度随激光功率和扫描速度的增大均呈现先增大后减小的变化规律。此外,激光功率从50 W变为100 W时,网状晶粒平均尺寸由0.8μm增大到2μm左右,然而过大的激光功率将导致晶粒尺寸过大使硬度降低。SLM成形钴铬合金件维氏硬度平均硬度为392 HV,在合理范围内略高于标准值。

摘要：选择性激光烧结(SLS)/熔融(SLM)技术作为增材制造技术的重要分支,在成形复杂结构件、缩短零件加工时间和降低成本等方面展现出巨大优势,而陶瓷作为极具应用潜力的材料,在汽车、医疗及航空航天等领域发挥巨大的应用前景。采用SLS/SLM成形陶瓷材料,在弥补和克服传统加工工艺不足的同时为陶瓷零件的制造提供了新的思路。本文从材料、成形质量及性能等方面详细综述了国内外陶瓷材料SLS/SLM技术发展状态和研究水平,对比不同陶瓷材料,重点针对氧化锆、氧化铝成形特点及面临的问题进行阐述,阐明了目前陶瓷SLS/SLM成形中存在的亟待解决的关键性问题,并深入分析了SLS/SLM成形工艺参数如粉末粒度和形貌、激光能量密度、扫描速度、温度场及后处理工艺对SLS/SLM成形件质量和性能的影响作用。