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激光熔覆3D打印的零件质量稳定性较差的原因

更新时间:2023-07-29 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

激光熔覆3D打印(即激光熔覆成形)技术不需要磨具,用CAD软件制作零件模型。 在笔记本电脑中编程后,使用激光束扫描腔体以熔化零件上的金属粉末。 各层熔合在一起并堆积起来,最终形成致密的金属部件。 这些技术可一步成型金属零件,且智能流程控制后形成的致密金属零件近净形,几乎不需要后续加工,真正实现了快速、熔覆3D打印金属零件。f13物理好资源网(原物理ok网)

其提供的原型零件不仅可以用作产品开发、设计、性能测量样品的概念,还可以直接用作功能零件。 激光熔覆成形技术可以大大缩短产品从开发到投放市场的时间,并大幅提高产品开发成本熔化和凝固的弊端,特别是使产品制造更加快捷、灵活、个性化、多样化。 在新产品开发和单件小批量生产方面具有无可比拟的优势。 易于实现网络化制造,也适合经济全球化的趋势。 可以在新车制造、医疗、仪器仪表等民用领域更高效地制造高精度零件。 ,军工领域可以更好地制造高性能特种零件,特别是过去加工难度极大的梯度功能材料和超硬材料,并且可以快速制造金属间化合物材料零件,因此该技术具有广阔的应用前景。f13物理好资源网(原物理ok网)

目前,激光熔覆3D复制的零件仍存在质量稳定性差、无法满足用户要求的精度和粗糙度等缺点。 这些零件需要进一步加工,因此这些技术的局限性使其无法在生产中得到很好的更新和使用。 零件质量稳定性差的原因有:零件制造过程中,某些工艺参数会发生波动,导致零件某些部位产生的熔覆区形状和尺寸不符合预期; 熔覆过程中,会扩大已产生的缺陷,使突出的地方更加突出,凹陷的地方更加凹陷,厚的地方更厚,薄的地方更薄。 这样,零件的粗糙度和精度就达不到预期,最严重的是零件无法成型。f13物理好资源网(原物理ok网)

激光熔覆是指将选定的涂层材料以不同的添加形式置于熔覆硬质合金表面,用激光照射使其与晶界表面形成一薄层同时熔化,并快速熔化后,稀释度极低,与碳化物冶金结合的表面涂层可显着提高基体表面的耐磨性、耐蚀性、耐热性、抗氧化性和电特性,进而达到表面改性或修复的目的,不仅满足了材质表面的需求。 具体的性能要求,也节省了很多珍贵的元素。f13物理好资源网(原物理ok网)

与渗氮、喷涂、电镀和液相沉积相比,激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与碳化物结合良好、适合熔覆的材料多、颗粒尺寸和浓度变化大等特点。 叠加技术的应用前景非常广阔。f13物理好资源网(原物理ok网)

从目前激光熔覆的应用情况来看,主要应用在三个方面:f13物理好资源网(原物理ok网)

1、材料表面改性,如燃气轮机轴杆、锻件、蜗杆等;f13物理好资源网(原物理ok网)

二、产品的表面修复,如定子、磨具等。相关数据表明,修复后零件的硬度可达到原硬度的90%以上,而修复成本不到原件的1/5。更换价格。 运转中必须解决的旋转部件必须迅速抢救。 另外,在关键零部件表面激光熔覆超耐磨、耐腐蚀合金,可以在不改变零件表面形状的情况下,大大提高零件的使用寿命; 在磨具表面进行激光熔覆不仅可以提高磨料的硬度,还可以降低制造成本2/3,缩短制造周期4/5。f13物理好资源网(原物理ok网)

第三,快速原型制作。 借助金属粉末逐层烧制叠加,快速制造出模型。 借助激光熔覆技术快速制造零件的技术也称为LENS()、DLF(激光)、DMD(金属)、LC(激光)等。f13物理好资源网(原物理ok网)

熔覆材料:目前广泛应用的激光熔覆材料主要有:镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料、陶瓷等材料。 其中镍基材料应用最为广泛,且与钴基材料相比,其价格实惠。f13物理好资源网(原物理ok网)

与工业上常用的渗氮、热涂层、等离子喷焊相比熔化和凝固的弊端,激光熔覆具有以下优点:f13物理好资源网(原物理ok网)

硬质合金与熔覆层的结合硬度高,热影响区小,熔覆层与硬质合金细密,效率高,材料成本低,可制备梯度功能材料,激光熔覆技术可控性好,易于制备实现手动操作控制,熔覆质量稳定。f13物理好资源网(原物理ok网)

超高速熔覆技术采用同步送粉和材料添加的形式。 借助高能量密度光束,添加材料与高速移动的硬质合金材料表面同时熔化,快速熔化后稀释率极低,与硬质合金材料相似。 与冶金结合的熔覆层大大提高了熔覆速度,显着改善了硬质合金材料表面的耐磨、耐腐蚀、耐热、抗氧化等工艺特性。f13物理好资源网(原物理ok网)

熔化和凝固的弊端_凝固熔化举例_熔化和凝固的危害f13物理好资源网(原物理ok网)

适用于电力、航空、航天、兵器、核工业、汽车制造行业需要提高性能的零件。 根据型腔工作条件的要求,熔覆金属或非金属的各种设计构件,制备具有耐热、耐磨、耐腐蚀、抗氧化、抗疲劳或光、电、磁特性的表面涂层。f13物理好资源网(原物理ok网)

超高速激光熔覆技术是一项具有较高经济效益的新技术。 可在金属基体上制备高性能合金表面,且不影响碳化物性能,降低成本,节省贵稀金属材料。 因此,世界各先进工业国家都十分重视激光熔覆技术的研究和应用。f13物理好资源网(原物理ok网)

熔覆工艺:激光熔覆按照熔覆材料的供给形式大致可分为两类,即预设激光熔覆和同步激光熔覆。f13物理好资源网(原物理ok网)

预置激光熔覆是将熔覆材料预先放置在基体表面的熔覆部位,然后用激光束照射进行扫描熔化。 熔覆材料以粉末、线材或板的形式添加,其中粉末形式最为常用。f13物理好资源网(原物理ok网)

同步激光熔覆是将熔覆材料直接送入激光束中,使送料和熔覆同时完成。 熔覆材料主要以粉末形式喂料,也有部分丝材或薄板同步喂料。f13物理好资源网(原物理ok网)

预置激光熔覆的主要工艺流程为:基体熔覆表面预处理——预置熔覆材料——预热——激光熔化——后热处理。f13物理好资源网(原物理ok网)

同步激光熔覆的主要工艺流程为:基体熔覆表面预处理——送料激光熔化——后热处理。f13物理好资源网(原物理ok网)

从工艺流程来看,与激光熔覆相关的工艺主要是基体表面预处理方法、熔覆材料投料方法、预热和后热处理。f13物理好资源网(原物理ok网)

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