金屬零件3D打印技術(shù)作為整個(gè)3D打印體系中最為前沿和最有潛力的技術(shù),是先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。隨著科技發(fā)展及推廣應(yīng)用需求的不斷增多,3D打印直接制造金屬功能零件成為3D打印技術(shù)主要的發(fā)展方向。
激光選區(qū)熔化是金屬3D打印領(lǐng)域的重要工藝,激光選區(qū)熔化3D打印技術(shù)是利用高能量的激光束,按照預(yù)定的掃描路徑,掃描預(yù)先鋪覆好的金屬粉末,將其完全熔化,再經(jīng)冷卻、凝固后成形的一種技術(shù)。
激光選區(qū)熔化3D打印技術(shù)的基本原理是:先在計(jì)算機(jī)上利用Pro/E、UGCATIA等三維造型軟件設(shè)計(jì)出零件的三維實(shí)體模型,然后通過(guò)切片軟件對(duì)該三維模型進(jìn)行切片分層,得到各截面的輪廓數(shù)據(jù),由輪廓數(shù)據(jù)生成填充掃描路徑,設(shè)備按照這些填充掃描線,控制激光束選區(qū)熔化各層的金屬粉末材料,逐步堆疊成三維金屬零件。
激光束開(kāi)始掃描前,鋪粉裝置先把金屬粉末平推到成形缸的基板上,激光東再按當(dāng)前層的填充掃描線,選區(qū)熔化
基板上的粉末,加工出當(dāng)前層,然后成形缸下降一個(gè)層厚的距離,粉料缸上升一定厚度的距離,鋪粉裝置再在已加工好的當(dāng)前層上鋪好金屬粉末,設(shè)備調(diào)入下一層輪廓的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工,如此層層加工,直到整個(gè)零件加工完畢。
整個(gè)加工過(guò)程在通有惰性氣體的加工室中進(jìn)行,以避免金屬在高溫下與其他氣體發(fā)生反應(yīng)作為金屬零件3D打印技術(shù)的重要組成部分,激光選區(qū)熔化成形可以進(jìn)行金屬零件直接制造,不需要后處理。
激光朿快速熔化金屬粉末并獲得連續(xù)的熔道,可以直接獲得幾乎任意形狀、具有完全冶金結(jié)合、高精度的近乎致密的金屬零件,因此,激光選區(qū)熔化成形是極具發(fā)展前景的金屬零件3D打印技術(shù),其應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到航空航天、微電子、醫(yī)療、珠寶首飾等行業(yè)
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郭生
