选区激光熔化成形质量研究

选区激光熔化(SLM)是3D打印技术的一种,能够直接打印出几乎任意形状的高精度金属零件,是具有巨大应用前景的金属增材制造技术之一。文章阐述了选区激光熔化(SLM)技术原理,分析了其特点,归纳总结了SLM技术成形件表面质量、尺寸精度的研究现状,并对其发展进行了展望。     

一种低功率实现高表面质量的细丝增材制造试验研究

针对在轨制造功率约束与金属增材成形高能量输入的矛盾问题,提出一种激光焦耳复合热源金属细丝增材制造工艺,激光功率仅约50 W,成功制造了宽高比高达40的薄壁结构,使用焦耳热加热丝材可以大大减少激光的功率,从而控制总的热输入,并对成形过程进行有效的热量管理,引入热阻概念进行递变参数优化的方法,有效减小了增材制造特有的台阶效应,成形件表面质量好,表面粗糙度Ra小于5 μm,优于激光选区熔融（Selective laser melting,SLM）工艺,同时,成形件无气孔和裂纹等缺陷,成形件的抗拉强度、致密度以及硬度分布等性能指标,也很接近制造原材料。结果表明,该激光焦耳细丝沉积（Laser Joule fine wire deposition,LJ-FWD）工艺,可以成为高表面质量零件增材制造的一个有吸引力方案,特别适合应用于太空在轨增材制造的快速成形。     

北京易加三维科技有限公司 EP-M450金属增材制造设备

EP-M450是北京易加三维即将在2020年初正式推向市场的中大尺寸金属增材制造设备。设备成型尺寸达450 mm×450 mm×450 mm,有单激光和双激光可选,适用材料包括钛合金、铝合金、高温镍基合金、模具钢、不锈钢和钴铬钼等,适合航空航天、军工和模具领域大尺寸、高精度零部件的直接制造。设备采用四激光系统拼接,精度高,性能好,稳定性好,Z向精度高,成型缸可移出清理。     

金属增材制造工艺与展望

针对基于逐层堆积的材料叠加增材制造技术在国防、汽车工业、航空航天、医疗、商业机器和工业等领域的应用,文中介绍了激光和电子束作为高能束流的金属增材制造技术、金属增材制造粉末材料的制备技术、金属增材制造质量工艺控制,对金属增材制造技术进行了展望。     

基于增材制造的液压复杂流道轻量化设计与成形

 选区激光熔化（SLM）是一种金属增材制造技术,它利用激光逐层熔化金属粉末累加成形,在复杂零部件和轻量化结构成形上优势明显。分析了液压系统中复杂流道结构的典型特征,提出了传统加工流道局部压损过大、轻量化程度不足两个问题。基于SLM技术,进行了伺服阀集成块的设计成形,实现了集成块整体37%的减重,提取的典型流道仿真结果显示,压力损失降低了50%。最后提出了一种综合约束分析、模型设计和仿真评估的复杂液压流道轻量化设计方法,初步显示了增材制造液压集成块在轻量化和改善油液流动特性上的潜力。     

SLM激光快速成型设备的设计与开发

选择性激光熔化(SLM)技术是目前较先进的激光快速成型技术,而高精度的SLM设备是进行SLM快速成型研究的基础.由于进口设备价格昂贵,所以自主开发了一套SLM设备.论述了该设备的设计和制造要求、总体结构和工作原理及主要组成部分的性能特点和功能.给出了加工实例.该设备具有成本较低、运行平稳、加工精度高等特点,为同类设备的研发提供了借鉴.     

令金属加工如塑料加工般简易

Directed Manufacturing公司将金属增材制造变成一项如当今的塑料增材制造一样可用于零部件制造的成熟技术。该公司预计,这项工作会一直进行,所以预期将购买更多的金属增材制造设备。     

基于SLM工艺的航空铝合金支架的轻量化设计

金属增材制造技术以其可以高效成型复杂结构的优势,逐渐成为一种成熟的制造手段。金属增材制造在可以成型复杂结构的零组件整体,在减少连接机构和连接工艺的同时,也可以成型出传统工艺无法成型的空前形状结构的部件,从而达到轻量化的目的。文中通过有限元分析对原始设计进行了数值计算,随后通过拓扑优化、形状优化等手段,对其进行结构上的重新设计。该设计结合了激光选区熔化(SLM)的成型优势,最终使质量减轻24.5%,工况加权刚性提升38.3%,框架体积减少12.2%,位移量最大减少32.7%。     

金属增材制造液压阀块内部流道优化设计研究

液压阀块是液压系统的重要组成部分，采用锻造-钻铣传统方法加工的流道只能采用直孔形式并且管路交叉沟通不灵活。选区激光熔融增材制造克服了传统加工的限制，可实现两端盲孔流道加工、任意走向及任意曲率流道加工，并能剔除非必需质量，实现液压阀块的集成化、轻量化和节能化设计。与传统阀块相比，金属增材制造液压阀块体积降低30%以上，重量降低50%以上。但是金属增材制造受到悬垂部件阈值角度限制，传统圆形截面流道加工存在局部支撑结构，而阀块内部复杂流道的支撑结构很难去除，因此削弱了增材制造技术在轻量化和节能化方面的效果。以减少内部流道的辅助支撑为目标，提出采用异形截面流道的设计方案，通过理论分析和仿真对比，实现少支撑甚至零支撑的内部流道设计效果，为液压元件的增材制造技术提供理论支撑。     

金属增材制造的现状与发展

介绍了增材制造的市场规模与政策环境,论述了金属增材制造的应用现状,并从技术局限、基础薄弱、设计理念局限、发展不成熟等方面分析了金属增材制造的行业现状,同时展望了金属增材制造的发展趋势。