金屬粉末激光快速成形技術,又稱激光直接金屬快速成形技術,它是在快速原型RP (Rapid Prototyping)技術和激光熔覆技術基礎上發展起來的一項先進製造技術,能將計算機生成的三維模型直接製造出來,實現結構複雜、高性能金屬零件的無模具快速成形。該技術不僅(jin) 可用於(yu) 直接快速製造具有一定機械強度、能承受較大力學載荷的金屬零件,也可用於(yu) 零件上具有複雜形狀、一定深度製造缺陷、誤加工或服役損傷(shang) 的修複和再製造,以及大量投產(chan) 前的設計修改,顯著地縮短了產(chan) 品研發周期、降低生產(chan) 成本,同時能提高材料的利用率、降低能耗。
1 金屬粉末激光快速成形技術的基本原理
金屬粉末快速成形技術的基本原理,是先由CAD軟件產(chan) 生零件實體(ti) 模型,然後由分層軟件對CAD 實體(ti) 模型按照一定的厚度進行分層切片處理,獲取各截麵的幾何信息,然後根據切片輪廓設計出掃描軌跡,並將其轉化成NC 工作台的運動指令。成形時具有一定功率密度的激光束照射到基材表麵形成熔池,同時金屬粉末由送粉器送出,經送粉管路輸送到同軸送粉頭並進入熔池形成熔覆層,根據CAD 給定的各層截麵的路徑規劃,在NC 的控製下使送粉頭相對於(yu) 工作台運動,將金屬材料逐層掃描堆積,最後製造出金屬實體(ti) 零件。為(wei) 防止某些金屬在成形的過程中氧化,以上過程可在一個(ge) 氣氛可控的保護箱中進行,或采用其它手段來進行保護,使激光成形過程中的金屬不被氧化。
2 金屬粉末激光快速成形技術的特點
由於(yu) 采用離散/堆積成形的思想,與(yu) 其它傳(chuan) 統製造技術相比,金屬粉末激光快速成形技術有以下突出優(you) 點:
①製造過程具有高度的柔性;
②生產(chan) 周期短,加工效率高;
③具有很高的設計靈活性,真正意義(yi) 上實現了數字化、智能化和並行化製造;
④成形材料廣泛,可實現多種材料以任意方式複合的成形技術;
⑤所製造的零件具有較高的綜合力學性能,強度高,耐腐蝕性好;
⑥應用範圍廣,不僅(jin) 可以用於(yu) 金屬零件的快速製造,而且還可用於(yu) 再製造工程中大型金屬零件的立體(ti) 修複。
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