选区激光熔化不锈钢全流程关键问题研究现状与进展

选区激光熔化(SLM)是制造精度最高的金属增材制造工艺,用于制造复杂几何形状的金属零件。316L不锈钢具有面心立方结构,在从熔融态冷却至室温的过程中通常不发生固态相变,基于这种特性,316L不锈钢成为SLM中应用最广泛的金属材料。与传统工艺相比,SLM工艺虽然能够生产高致密、高性能的零件,但是它无法避免孔洞、空隙等缺陷的出现,且存在力学性能差异和需要后处理加工等问题。为了解决这些问题,需揭示SLM制造工艺参数对性能的影响规律。综述了SLM-316L制备全流程前、中和后期在原始粉末、工艺参数及后处理方面的研究现状,首先讨论了粉末质量指标及制粉工艺对不锈钢制件的影响机理;其次总结了激光输入功率、扫描速度等工艺参数对制件性能影响的研究现状;最后对表面机械磨损处理、电解抛光等后处理方式及制件性能影响规律做了简要总结。阐明了通过SLM影响因素预测不锈钢成形零件力学性能的学术观点,以期为获取高质量零件、促进不锈钢材料的实际应用提供一些参考。     

油井泥浆计量仪壳体快速开发与现场验证研究

为实现油井泥浆计量仪外壳的快速开发和使用验证，结合计算机辅助工程(CAE)和液晶显示光固化技术(LCD)进行了外壳的快速开发。其力学仿真结果表明外壳数模结构满足使用强度要求，在光固化成型过程中不同设备与树脂之间存在一定的匹配性问题，需根据树脂的固化特性调节打印参数从而提高打印质量，最终制得外壳成品经现场使用验证符合设计要求。本研究从产品零件的仿真强度校核，到光固化制造以及使用验证，给出了CAE技术结合LCD光固化技术应用于新产品快速开发的全流程，并对LCD光固化制造中主要的缺陷问题进行了分析和解决。     

响应曲面法钨粉增强光敏树脂制件工艺

基于面成型光固化3D打印技术的成型原理，系统探索了不同制件工艺参数耦合对钨粉粒子增强光敏树脂成型件表面硬度及尺寸收缩率的影响。首先通过单因素试验，选取曝光时间、分层厚度及液面等待时间3个因素作为响应面试验的水平值，然后采用Box-Behnken方法设计响应曲面试验，建立制件工艺与表面硬度和尺寸收缩率相互关系的预测模型，获得优化工艺参数，并进行试验验证。研究结果表明，分层厚度与曝光时间对制件表面硬度的交互作用显著，分层厚度与液面等待时间对制件尺寸收缩率具有显著的交互作用。钨粉复合光敏树脂制件的最优工艺参数为：曝光时间19.4 s,液面等待时间13.4 s,分层厚度0.06 mm,可得到制件收缩率为1.173%、表面硬度(HD)为87.8的轴承模型。