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直接金属粉末激光烧结试验研究

采用直接金属激光烧结方法,对Ni、CuP混合粉末进行了一系列  (本文共3页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

多组元金属粉末选择性激光烧结数值模拟及试验研究

选择性激光烧结技术(SLS)是快速原型技术(RP)中的一个重要分支,以其选材广泛受到重视。但是,直接用金属粉末激光烧结金属零件还存在一定的不足之处,其中烧结件“球化”、翘曲和开裂现象是制约金属粉末选择性激光烧结应用的主要障碍。因此,本文针对Ni-Cu基多组元混合粉末选择性激光烧结温度和应力应变的变化规律和特点开展了系统深入的数值分析和试验研究。利用ANSYS有限元软件,建立了Ni-CuSn多组元混合粉末选择性激光烧结过程三维瞬态温度场分析模型。在考虑了相变潜热、对流和随温度变化的热物性参数下,使用APDL参数化语言实现了高斯热源的施加和热源按一定速率的移动。将分析结果与试验结果对比表明,“球化”效应与温度的分布有很大的关系,通过改变工艺参数优化温度场可以有效降低烧结件“球化”效应。基于温度场的计算结果,采用热力耦合方法,建立了Ni-CuSn多组元混合粉末选择性激光烧结过程应力应变场分析模型。利用“生死”单元技术,模拟了烧结材料由...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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316不锈钢金属粉末的选择性激光烧结成形研究

作为快速成形技术的一个重要分支,利用选择性激光烧结技术烧结金属粉末成形金属零件或块体是 20 世纪 90 年代初发展起来的能直接制造任意几何形状的金属零部件的一项新技术。由于材料和工艺因素的限制,直接用金属粉末激光烧结制造金属零件还存在一定不足之处,球化是其中的突出问题之一。球化效应的产生使得烧结线不连续,成形过程难于持续进行;又导致成形件的内部孔隙增加,成形件强度和密度减小、表面粗糙度增大及尺寸精度降低。 本文对 316 不锈钢粉末进行了激光烧结实验,从材料和工艺参数两方面入手,初步分析和探讨了球化产生机理和影响球化的因素,并在优化粉末体系和工艺参数的基础上,成功烧结出具有一定形状、无明显球化的块体。在对单组元粒度为 45μm 的 316 不锈钢粉末进行激光烧结的研究中发现,球化现象在较宽广的工艺条件下表现十分严重,成形困难,烧结试样由较大的球形颗粒构成。球化颗粒尺寸随扫描速度和粉层厚度(0.25-0.4mm 范围内)的增加而...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川大学
四川大学

多组元金属粉末直接激光烧结过程数值模拟及烧结区域预测

多组元金属粉末的直接选区激光烧结(DMLS,Direct Metal Laser Sintering)是一种利用激光将多种金属粉末混合材料直接烧结成型金属零部件的快速原型制造技术,由于其能直接成型金属零部件而成为快速制造的一个重要发展方向。与非金属粉末烧结相比,DMLS更难成型、更易发生变形,受材料特性、温度分布、温度变化与应力影响较大,探索其影响规律成为当前DMLS研究的热点之一。DMLS是一种热能传播主导的净成型方式,热量在粉床中的动态传播过程在粉末致密化成型过程中起了关键作用。DMLS的温度场、密度场和热应力场分布具有强瞬态、大梯度的特征,很难直接用实验方法准确地测定粉床中瞬时温度场、密度场、应力场分布规律,采用以试验为基础的方法确定其工艺参数又需耗费大量的人力、物力、财力,越来越多的研究人员致力于采用数值分析方法研究DMLS成型过程规律。利用数值模拟研究DMLS成型过程的动态温度场、密度场、热应力场的变化规律,可用于分析...  (本文共185页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

多层多道金属粉末激光烧结体翘曲变形模拟

金属粉末直接激光烧结(Direct Metal Laser Sintering,DMLS)技术是选择性激光烧结技术的一个重要发展方向,DMLS工艺中,高能量的激光直接烧结金属粉末成形致密度高的零件,无须后处理,缩短研发时间,降低成本,是一项很有潜力的快速成形新技术。DMLS工艺还处在实验室研究阶段,目前烧结件普遍存在翘曲变形严重等缺陷,本文将围绕此问题开展研究。采用ANSYS有限元分析软件,以矩形件为例,综合考虑热传导、热辐射、热对流、相变潜热和动态的非线性材料属性等,建立与真实工艺状态相一致的有限元模型,并采用APDL语言编程实现激光热源的移动加载,采用“生死单元”技术实现多层多道烧结过程中材料的增长,对316L不锈钢粉末材料烧结过程中温度场和热应力场进行深入研究,分析多层多道烧结区域的特征、各烧结层及各烧结道之间的影响,并重点研究了烧结件的翘曲变形规律。研究不同扫描路径对烧结件翘曲变形量和成形效率的影响,确定螺旋线扫描为最优...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

Ni基金属粉末激光直接烧结成形及关键技术研究

快速原型(RP)制造技术是九十年代发展起来的一种新型制造技术,它是CAD、激光加工、数控和新材料等学科的技术集成。这一技术与传统制造技术的最大区别在于其分层制造的思想以及从概念设计、原型制造到最终产品生成一体化的设计和加工方法,它是目前制造领域的一个研究热点。经过十几年的发展,RP的概念正在从快速原型制造转变为快速生产。这种转变预示着RP已经进入技术初成熟期。作为快速成形技术的一个重要分支,选择性激光烧结以其选材广泛,无需支撑等优点受到广泛地重视。本文基于选择性激光烧结的技术,通过对Ni基高温合金直接激光烧结成形的研究,在以下几个方面做了具有一定创新特色的工作:(1) 采用大功率激光直接烧结Ni基金属粉末,成形块体或零件。从Ni基金属粉末烧结熔化特征入手,建立烧结模型,分析烧结成形过程,根据熔池内熔体流动情况,提出了控制熔池形状的对策,为实际烧结金属粉末成形金属零件打下可靠的理论基础;(2) 对激光烧结成形的凝固组织特征进行...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>