【摘要】：本文主要研究了孔隙率等參數(shù)可控的自動(dòng)超輕結(jié)構(gòu)化金屬零件的增材制造。以方塊零件及一個(gè)具有復(fù)雜外形的零件為研究對(duì)象,分析了面向激光選區(qū)熔化工藝的可控超輕結(jié)構(gòu)化零件的孔隙生成效果,重點(diǎn)探討了成型工藝對(duì)超輕結(jié)構(gòu)化零件孔隙率的影響。結(jié)果顯示:通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算,可將方塊CAD模型快速自動(dòng)轉(zhuǎn)化為可控超輕結(jié)構(gòu)化模型,計(jì)算孔隙率誤差可控制在±2%以內(nèi);激光深穿透現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致帶懸垂面內(nèi)壁的壁厚增加,所引起的孔隙率誤差值為負(fù)值,且計(jì)算孔隙率越大,負(fù)值傾向越嚴(yán)重;而成型工藝性不致密導(dǎo)致的孔隙率誤差為正值,且在相同工藝條件下,計(jì)算孔隙率越大,該誤差值越小。故為使總孔隙率誤差能較好地反映超輕結(jié)構(gòu)網(wǎng)格孔隙的控制精度,應(yīng)提高成型時(shí)實(shí)體部分的致密性。按45%設(shè)定孔隙率成功地將具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件轉(zhuǎn)化為計(jì)算孔隙率為44.62%的超輕結(jié)構(gòu)化模型,采用高致密性激光選區(qū)熔化工藝成型后,實(shí)測(cè)孔隙率為42.94%,無(wú)懸垂面的內(nèi)壁壁厚誤差≤0.06mm,達(dá)到了較好的超輕結(jié)構(gòu)控制效果。
[Abstract]:In this paper, the fabrication of automatic ultra-light structured metal parts with controllable porosity and other parameters is studied. Taking the block parts and a part with complex shape as the research object, the pore generation effect of the controllable ultra-light structured parts for the laser selective melting process is analyzed. The effect of molding process on the porosity of ultra-light structured parts is discussed. The results show that the block CAD model can be quickly and automatically transformed into a controllable ultra-light structured model by computer numerical calculation, and the calculated porosity error can be controlled within 鹵2%. The deep penetration of laser will lead to the increase of the wall thickness of the inner wall with hanging plane, and the difference of porosity is negative, and the larger the calculated porosity is, the more the negative tendency is. However, the porosity error caused by non-compactness of molding process is positive, and the larger the calculated porosity is, the smaller the error is under the same process conditions. Therefore, in order to make the total porosity error better reflect the control accuracy of ultra-light structure meshes, it is necessary to improve the compactness of solid parts during forming. According to the established porosity of 45%, the parts with complex structure were successfully converted into an ultra-light structured model with a calculated porosity of 44.62%. The measured porosity was 42.9442.94after the high density laser selective melting process was adopted. The thickness error of the inner wall is less than 0.06mm without the hanging surface, and the control effect of the ultra-light structure is better.
【作者單位】： 韶關(guān)學(xué)院物理與機(jī)電工程學(xué)院;華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院;湖南科技大學(xué)先進(jìn)礦山裝備教育部工程研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(No.51405156) 廣東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計(jì)劃資助項(xiàng)目(No.Yq2013149) 廣東高校優(yōu)秀青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(No.2013LYM_0083)
【分類號(hào)】：TG665

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本文編號(hào)：2295181