多组分铜基金属粉末选区激光烧结致密化机理

研究了选区激光烧结专用多组分铜基金属粉末(组分包括纯Cu,预合金CuSn,CuP)的烧结性能.结果表明,通过合理控制激光工艺参数(特别是激光功率和扫描速率),能顺利实现粉末烧结成形,且无明显的"球化"效应和翘曲变形.扫描电镜和X射线衍射分析证实,此组粉末体系的激光烧结是基于液相烧结机制,其中熔点较低的CuSn充当粘结金属,熔点较高的Cu充当结构金属;而添加元素P则起稀释剂的作用,能避免Cu颗粒表面氧化.研究了粉末体系中粘结金属含量对粉末烧结致密化和烧结件微观组织的影响.结果表明,在一定范围内粘结金属含量的提高有利于改善烧结致密度;但若粘结金属过量,则会因"球化"效应而降低致密度.     

磷元素对铜基金属粉末选区激光烧结作用机理

对不同CuP含量的多组分铜基金属粉末(Cu-CuSn-CuP)进行了选区激光烧结实验。利用X射线衍射和扫描电镜研究了添加元素P对烧结致密度及显微组织的影响。研究表明:P元素能在烧结过程中充当脱氧剂而与Cu反应生成CuPO3;但当P过量时,则会因熔体过热倾向明显而加剧氧化;适量增加P元素能改善烧结件层间结合性;而P元素过量则会因生成过多磷渣而降低润湿性及致密度;P元素亦能充当稀释剂而降低熔体粘度及表面张力,从而改善烧结致密度及组织均匀性;但若P元素过量时,则会因熔体粘度过低而导致球化现象。实验结果证实,该组铜基金属粉末体系中CuP的最佳含量为15%。     

激光选择性烧结金属粉末快速成形的研究

描述了激光选择性烧结金属粉末快速成形设备的粉末供给和铺平压实系统及动作，探讨了烧结过程参数对烧结质量的影响，粘结剂含量、孔隙率和缺陷尺寸与烧结件压缩强度之间的关系，并指出影响激光选择性烧结的重要因素是烧结粉末的特性、激光参数的设置等。     

Ni-CuSn混合粉末选区激光烧结试验

通过对双组分Ni-CuSn混合粉末进行激光烧结试验,表明此组粉末体系成形机制是粉末半熔化状态下的液相烧结机制。详细讨论了激光工艺参数对成形机制及烧结质量的影响,结果表明,将激光功率和扫描速率控制在适宜的范围内,才可实现预期的成形机制,并获得较好的烧结质量。对烧结件显微组织分析表明,组分M和CuSn间存在较为明显的熔点差、及两者之间较高的固溶度,是保证液相烧结机制、获得较高烧结致密度的前提。     

金属粉末直接激光烧结成形扫描过程的研究

对镍－铜混合粉末材料进行了激光烧结成形试验，结果表明：在一定的范围内，烧结伴的强度随激光功率的增加，扫描速度的下降而增加；烧结件的致密度，表面质量随扫描间距的缩小而明显提高。初步弄清了大功率激光直接烧结金属粉末的成形件质量和工艺参数之间的关系。     

Fe-C混合粉末激光烧结成形试验

在激光选区成形机上对一定比例的、未添加低熔点粘结剂Fe-C混合粉末进行了烧结工艺试验研究,分析了工艺参数对金属粉末烧结成形的影响,分析了激光功率、扫描间隔、扫描速度与烧结层厚的关系,建立了扫描间隔与烧结层厚之间的关系公式并由试验数据给予了论证.通过烧结件微观结构分析了Fe-C粉末在激光作用下的烧结机制及烧结过程出现的球化现象.获取了合理的烧结工艺参数并烧结出具有一定精度、致密性和复杂的Fe-C金属件.     

直接选区激光烧结金属粉末材料的研究进展

根据国内外对直接选区激光烧结使用材料的研究成果,分别详细介绍了三类金属粉末材料的研究现状,并分析了金属粉末材料的混合比、物理特性等在三类金属粉末材料激光烧结机制中的影响;结合金属粉末材料在直接选区激光烧结应用存在的问题,讨论了进一步研究金属粉末材料的发展方向.     

选择性激光烧结金属零件的后处理

概述了选择性激光烧结(SLS)金属零件的后处理对改善结构完整性和诱导材料变形的影响.介绍了后处理液相烧结温度和时间对材料性能的影响.叙述了热等静压工艺,并论述了它在金属SLS零件中的应用.使用结果表明,热等静压适用于获得几乎全密实的零件.     

激光选择性烧结金属粉末快速成形的研究

描述了激光选择性烧结金属粉末快速成形设备的粉末供给和铺平压实系统及动作,探讨了烧结过程参数对烧结质量的影响,粘结剂含量、孔隙率和缺陷尺寸与烧结件压缩强度之间的关系,并指出影响激光选择性烧结的重要因素是烧结粉末的特性、激光参数的设置等。     

选择性激光烧结快速成形制件翘曲变形的研究

翘曲变形对选择性激光烧结(SLS)成形精度的影响很大.通过在HRPS-ⅢA型成型机上进行快速成型试验,找出产生翘曲变形的根本原因;得到了激光扫描速度和激光功率、粉末预热温度等工艺参数对翘曲变形的影响规律;并提出了减小翘曲变形的有效措施.     

激光烧结成形金属材料及零件的进展

介绍了激光选区烧结金属材料及其零件快速成形的发展和应用现状，分析了激光选区烧结金属粉末成形零件过程中存在的问题及可能解决的途径。讨论了激光选区烧结金属材料的发展方向。     

Selective Laser Melting Process of Fe-Ni Metal Powder

The density of the SLM forming parts is investigated to determine the good technological parameters of SLM at the same time obtain the dense parts. In the SLM experiment, material used is Fe-Ni metal powder, the good technological parameters of SLM are determined by analyzing the effect of the laser electric current, the laser pulse width, the pulse of laser light frequency, the scan speed, the scan interval, push powder thickness and the scanning way on the single channel scanning, the single-layer scannin...     

选择性激光烧结成形温度场的研究进展

选择性激光烧结技术与传统铸造工艺相结合,为快速制造某些难以用传统方法获得的铸件提供了有利途径.对于各种粉末材料在选择性激光烧结成形过程中温度场的模拟与预测,是合理选择其烧结工艺参数的基础.本文中综述了聚合物粉末、聚合物覆膜金属/陶瓷粉末和金属粉末在选择性激光烧结过程中的热物性参数变化规律及其相应的成形温度场分布,以利于激光选择性烧结各类粉末材料而精确成形零部件.     

激光烧结用复合蜡粉的筛选及成型工艺研究

研制开发了几种复合蜡粉,经过烧结测试,筛选出了一种适合激光选区烧结用精铸蜡粉。研究了激光烧结性能和烧结成型工艺,得到了激光烧结成型最佳工艺参数。结果表明,筛选出的精铸蜡粉最佳烧结为激光功率10 W、预热温度60℃、激光扫描速度2 000 mm/s、铺粉厚度0.15 mm。     

New Ferro Powder for Selective Laser Sintering of Dense Parts

The paper describes a new powder composition specially developed for selective laser sintering (SLS). The aim is to obtain a ferro powder that can be sintered without need for a (sacrificial) polymer binder and that results in quasi dense parts that do not need any post-processing like furnace sintering, infiltration or HIP. The powder is a mixture of different types of particles (Fe, Cu, Ni and Fe₃P). The composition and mixture ratio are justified by using phase diagrams. The powder has been tested using an own developed Nd: YAG SLS machine. The influence of process parameters (laser power, scan velocity, scan spacing and scan strategy) and the microstructural characteristics have been investigated. Attention is devoted to the binding mechanism (liquid phase sintering, through melting) and to the quality of resulting parts (density, balling effect,…).     

金属粉末选区激光熔化技术的研究现状及其发展趋势

选区激光熔化(SLM)技术是近年来出现的一种新型的快速成型(RP)技术。该技术的优点是:工艺简单、成型件尺寸精度高、表面粗糙度好、致密度几乎能达到100%、力学性能优良、应用前景广阔。本文描述了该技术的基本原理;详细介绍了国内外选区激光熔化技术相关设备、工艺以及成型用金属粉末材料等的研究成果;并进一步讨论了选区激光熔化技术的应用及其发展方向。     

Microstructural evolution during direct laser sintering of multi-component Cu-based metal powder

A multi-component Cu-based metal powder was chosen for direct laser sintering. The powder consists of a mixture of high-purity Cu powder, pre-alloyed CuSn and CuP powder. Liquid phase sintering with complete melting of the binder （CuSn） but non-melting of the cores of structural metal （Cu） proves to be a feasible mechanism for laser sintering of this powder system. The microstructural evolution of the sintered powder with variation of laser processing parameters was presented. High sintering activities and sound densification response were obtained by optimizing the laser powers and scan speeds. Using a high laser power accompanied by a high scan speed gives rise to baUing effect. At a high laser power with a slow scan speed the sintering mechanism may change into complete melting/solidification, which decreases the obtainable sintered density. The role of additive phosphorus in the laser sintering process is addressed. Phosphorus can act as a fluxing agent and has a preferential reaction with oxygen to form phosphatic slag, protecting the Cu particles from oxidation. The phosphatic slag shows a concentration along grain boundaries due to its light mass as well as the short thermal cycle of SLS.     

小功率激光烧结金属粉末直接成型工艺实验研究

在小功率(50W)激光快速成型机上,选择铁粉和石墨粉末按一定比例混合,在不添加粘结剂的情况下进行了金属粉末直接成型工艺实验,获得了典型的较为致密、形状和尺寸精度较高的金属烧结原型件。经二次高温烧结后显微组织表明,金属件由铁素体和珠光体组成。分析了主要工艺参数对成型的影响,研究了二次高温烧结工艺对烧结件微观组织的影响及存在的一些问题。