隨著激光直接製造金屬零件技術在應用領域的擴展,生產(chan) 製造企業(ye) 越來越關(guan) 注該技術產(chan) 品的生產(chan) 效率、產(chan) 品的重現性以及可控性。體(ti) 現在應用研究領域則是內(nei) 部缺陷和內(nei) 部組織的控製、變形開裂的預防、表麵質量的改善以及生產(chan) 效率的提高和製造成本的降低等。這些方麵已經成為(wei) 製約該技術在製造領域進一步擴大應用的“瓶頸”。
一方麵,極快的冷卻速度、超高的局域溫度場分布以及變化的激光掃描方式作用下的非平衡快速凝固形核和長大過程直接決(jue) 定了最終零件的組織形態、尺寸、晶體(ti) 取向、晶界結構、化學成分均勻性等,也直接決(jue) 定了成形件的綜合機械性能。由於(yu) 過程中會(hui) 發生工藝參數的變化、外部環境的不同、熔池的波動以及掃描方式的變化等,可能會(hui) 在掃描層之間、掃描麵之間以及掃描線之間形成未融合、卷入氣體(ti) 、夾雜而形成內(nei) 部缺陷,最終影響成形件的質量、力學性能和使用安全。
另一方麵,在激光直接製造金屬零件過程中,激光與(yu) 粉末之間發生相互作用,在材料的基體(ti) 中建立了循環的、峰值較高的、冷卻速度較快的溫度場,其冷卻速度可達1×106℃/s,與(yu) 鑄造過程的冷卻速度1×104℃/s相比快2個(ge) 數量級,其極快的冷卻速度、超高的局域溫度場分布以及變化的激光掃描方式對成形件內(nei) 應力的形成、積累甚至變形開裂具有決(jue) 定性的作用。因為(wei) 在成形件內(nei) 部不僅(jin) 有激光循環加熱形成的熱應力,也有非平衡凝固形成的組織應力,還有移動熱源作用下的熱收縮應力,這些應力共同作用,存在於(yu) 成形件內(nei) 部,並隨著成形過程的進行在成形件內(nei) 部積累,使成形件的變形開裂控製難上加難。
目前采用激光直接製造金屬零件方法製造的成形件表麵質量較為(wei) 粗糙,一般不能直接使用,需要後加工來提高尺寸精度、表麵質量。影響成形件尺寸精度和表麵質量的因素有很多,可以概括地分為(wei) 軟件因素、硬件因素以及工藝因素等。軟件因素有圖形處理軟件的影響以及工藝軟件的影響。硬件因素包括加工係統中的光源、導光係統、鋪(送)粉係統、控製係統等。工藝因素包括掃描方法、光源直徑、粉末顆粒度、搭接量等因素,因而激光加工設備的整體(ti) 性是保證成形件尺寸精度以及表麵質量的必要條件,是促進激光直接製造金屬零件研究與(yu) 應用的工程問題。
轉載請注明出處。







相關文章
熱門資訊
精彩導讀



















關注我們

