直接金属粉末激光烧结成形机制的研究 被引量：35

1

作者 顾冬冬 沈以赴 +1 位作者 潘琰峰 胥橙庭 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期42-48,共7页

分析了直接金属粉末激光烧结中单组元金属粉末、多组元金属粉末和预合金粉末的烧结成形机制;详细讨论了表面张力、粘度、颗粒尺寸及其分布和吸收率/反射率等材料特性以及激光参数、铺粉厚度、保护气氛、粉床预热温度和烧结辅助材料等工... 分析了直接金属粉末激光烧结中单组元金属粉末、多组元金属粉末和预合金粉末的烧结成形机制;详细讨论了表面张力、粘度、颗粒尺寸及其分布和吸收率/反射率等材料特性以及激光参数、铺粉厚度、保护气氛、粉床预热温度和烧结辅助材料等工艺参数对成形质量的影响;并讨论了直接金属粉末激光烧结的进一步研究方向。 展开更多

关键词 直接金属粉末激光烧结 液相烧结 成形机制 材料特性 工艺参数

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直接金属粉末激光烧结成形过程温度场模拟 被引量：31

2

作者 沈以赴 顾冬冬 +2 位作者 余承业 杨家林 王洋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期67-73,共7页

在综合考虑热传导、热辐射及对流等热现象的基础上,初步建立了用于模拟激光烧结过程中传热行为的数学模型。根据Gusarov模型求得粉床的有效导热系数,表明导热系数与铺粉过程中粉末的堆垛方式以及烧结过程中的粘结率有关。在绝热边界条... 在综合考虑热传导、热辐射及对流等热现象的基础上,初步建立了用于模拟激光烧结过程中传热行为的数学模型。根据Gusarov模型求得粉床的有效导热系数,表明导热系数与铺粉过程中粉末的堆垛方式以及烧结过程中的粘结率有关。在绝热边界条件和部分热物性参数恒定的合理简化下,利用解析法求解了热传导方程。利用FORTRAN语言编写了求解结果的运算程序,并对基模高斯激光近似作用下水雾化铁粉的烧结成形温度场进行了数值模拟,模拟结果较好地验证了实验结果。 展开更多

关键词 直接金属激光烧结 数学模型 热物性参数 温度场 数值模拟

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直接金属选区激光烧结热应力场有限元模拟 被引量：10

3

作者 沈显峰 王洋 +2 位作者 姚进 汪法根 杨家林 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期343-346,共4页

在考虑随温度变化而变化的热传导、比热容等热物性参数的作用下,建立了直接金属多道烧结的三维有限元分析模型。采用先进行温度场分析、再进行应力场分析的间接热力耦合策略。模拟结果显示,随着烧结过程的进行,由于已烧结部分的影响,最... 在考虑随温度变化而变化的热传导、比热容等热物性参数的作用下,建立了直接金属多道烧结的三维有限元分析模型。采用先进行温度场分析、再进行应力场分析的间接热力耦合策略。模拟结果显示,随着烧结过程的进行,由于已烧结部分的影响,最大热应力有减小的趋势;在扫描烧结道的前方有比后方更大的应力分布,这与实验结果相吻合。 展开更多

关键词 快速原型制造 选区激光烧结 数值模拟 有限元分析 热应力场

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316不锈钢粉末直接激光烧结的球化效应 被引量：14

4

作者 潘琰峰 沈以赴 +2 位作者 顾冬冬 杨家林 王洋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第17期1573-1576,共4页

采用直接金属激光烧结的方法,对316不锈钢粉末进行了一系列激光烧结实验。实验发现,由于液相粘度较高、表面张力大以及熔体材料不浸润固相颗粒和基板等因素的影响,导致烧结过程中出现球化现象。球化的出现,一方面导致形成球形的液滴表... 采用直接金属激光烧结的方法,对316不锈钢粉末进行了一系列激光烧结实验。实验发现,由于液相粘度较高、表面张力大以及熔体材料不浸润固相颗粒和基板等因素的影响,导致烧结过程中出现球化现象。球化的出现,一方面导致形成球形的液滴表面和不连续的烧结线,妨碍下一粉末层的铺放,不利于烧结的顺利进行,严重时还将会导致无法烧结成形;另一方面也使得烧结层留有大量孔隙,强度很低,成形质量不高。分析了316不锈钢粉末球化效应产生的原因,讨论了工艺参数对316不锈钢金属粉末烧结成形的影响。 展开更多

关键词 直接金属激光烧结 金属粉末 球化效应 工艺参数

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激光直接烧结成形多层金属薄壁件的温度场有限元模拟 被引量：9

5

作者 周建忠 郭华锋 +1 位作者 徐大鹏 季霞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第21期2618-2623,共6页

为掌握多层粉末烧结过程中激光熔池的加热冷却规律以及各烧结层之间的相互影响,综合考虑热传导、热辐射和热对流以及材料的高度非线性,基于ANSYS平台建立了多层金属薄壁件的三维温度场有限元模型,利用APDL语言编程实现模拟中激光热源的... 为掌握多层粉末烧结过程中激光熔池的加热冷却规律以及各烧结层之间的相互影响,综合考虑热传导、热辐射和热对流以及材料的高度非线性,基于ANSYS平台建立了多层金属薄壁件的三维温度场有限元模型,利用APDL语言编程实现模拟中激光热源的移动,采用"单元生死"技术描述粉末材料动态增长过程。模拟结果表明:在现有工艺参数下,烧结获得的熔深在0.15mm以上,熔宽在0.61mm左右,烧结成形件与基体以及层层之间搭接牢固;成形件中,与x方向的热梯度相比,z方向热梯度占绝对优势,这说明成形件在冷却过程中热量的散失以堆积方向为主。将模拟结果与实验结果进行了对比,实验结果较好地验证了模拟结果。 展开更多

关键词 dmls 多层烧结模拟 瞬态温度场 单元生死技术

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镍合金激光直接烧结成形制件显微结构及微观缺陷 被引量：15

6

作者 赵剑峰 张建华 +2 位作者 张剑峰 余承业 黄因慧 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期264-267,共4页

利用自行研制的激光直接烧结快速成形系统进行了镍合金激光直接烧结成形试验,获得了具有复杂三维形状的镍合金样件;;讨论了激光直接照射下镍合金材料的熔凝过程及微观结构特征。研究表明,烧结过程为不完全液相烧结,金属材料系统中添加... 利用自行研制的激光直接烧结快速成形系统进行了镍合金激光直接烧结成形试验,获得了具有复杂三维形状的镍合金样件;;讨论了激光直接照射下镍合金材料的熔凝过程及微观结构特征。研究表明,烧结过程为不完全液相烧结,金属材料系统中添加铜可有效地抑制球化效应,改善制件内部存在的微观缺陷;;制件内部单一层面微观组织呈枝晶和等轴晶两种组织不均匀分布,此两种组织形态沿制件堆积方向交替重复出现。 展开更多

关键词 直接激光金属烧结 镍合金粉末 液相烧结 微观结构

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直接金属激光烧结成形的机理及实验研究 被引量：13

7

作者 蒋玮 徐志祥 赵福令 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第15期1322-1325,共4页

探讨了直接金属激光烧结成形机理 ,分析了烧结参数与激光输入能量之间关系。在室温惰性气体环境下 ,进行了不同匹配参数下 31 4不锈钢金属粉末的直接激光烧结成形实验 ,测试了成形件的微观组织结构和机械性能 ,研究了工艺参数与直接金... 探讨了直接金属激光烧结成形机理 ,分析了烧结参数与激光输入能量之间关系。在室温惰性气体环境下 ,进行了不同匹配参数下 31 4不锈钢金属粉末的直接激光烧结成形实验 ,测试了成形件的微观组织结构和机械性能 ,研究了工艺参数与直接金属激光烧结成形件的微观组织结构及宏观机械性能的关系。 展开更多

关键词 直接金属激光烧结 金属粉末 工艺参数 选择性激光烧结

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工艺参数对316不锈钢粉末激光烧结球化的影响 被引量：7

8

作者 潘琰峰 沈以赴 +2 位作者 顾冬冬 杨家林 王洋 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期52-55,共4页

采用直接金属激光烧结的方法,对316不锈钢粉末进行了一系列烧结实验。实验发现,在液相粘度较高、表面张力大,熔体材料不浸润固相颗粒和基板等因素的影响下,烧结过程中出现了球化现象。球化的出现妨碍了直接金属激光烧结成形的顺利进行... 采用直接金属激光烧结的方法,对316不锈钢粉末进行了一系列烧结实验。实验发现,在液相粘度较高、表面张力大,熔体材料不浸润固相颗粒和基板等因素的影响下,烧结过程中出现了球化现象。球化的出现妨碍了直接金属激光烧结成形的顺利进行。分析了316不锈钢粉末球化效应产生的原因,讨论了工艺参数(激光功率、扫描速度和粉层厚度)对316不锈钢金属粉末烧结成形的影响。研究表明,适当提高扫描速度或减小激光功率可以在一定程度上减小316不锈钢粉末激光烧结的球化效应。 展开更多

关键词 直接金属激光烧结 金属粉末 球化效应 工艺参数

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直接选区激光烧结金属粉末材料的研究进展 被引量：10

9

作者 熊博文 徐志锋 +2 位作者 严青松 蔡长春 郑玉惠 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第9期92-94,99,共4页

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,... 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。 展开更多

关键词 直接选区激光烧结 金属粉末 快速成形

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选择性激光烧结碳化硅及铝合金氧化入渗 被引量：13

10

作者 徐文武 史玉升 +3 位作者 黄树槐 刘锦辉 程迪 郭婷 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1950-1954,共5页

采用选择性激光烧结和金属直接氧化法相结合的技术,制备SiC-Al2O3-Al陶瓷基复合材料零件。研究选择性激光烧结成形碳化硅零件坯体的工艺和脱脂预处理工艺对坯体孔隙率的影响规律,以及氧化入渗工艺影响因素;采用扫描电镜、X射线衍射仪分... 采用选择性激光烧结和金属直接氧化法相结合的技术,制备SiC-Al2O3-Al陶瓷基复合材料零件。研究选择性激光烧结成形碳化硅零件坯体的工艺和脱脂预处理工艺对坯体孔隙率的影响规律,以及氧化入渗工艺影响因素;采用扫描电镜、X射线衍射仪分别对成形好的复合材料进行微观形貌和物相分析。结果表明:用选择性激光烧结和金属直接氧化技术相结合的工艺可以直接利用三维图形,快速成形出复杂形状的SiC-Al2O3-Al复合材料零件;其陶瓷相和金属相都呈三维网络状分布,SiC、Al2O3和金属相的体积分数分别为45.1%、32.7%和18.0%,孔隙率为4.2%,抗弯强度为361.2MPa。 展开更多

关键词 选择性激光烧结 金属直接氧化 SiC-Al2O3-Al 陶瓷基复合材料

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金属粉末激光烧结温度场的三维有限元模拟 被引量：10

11

作者 郭华锋 周建忠 胡增荣 《工具技术》 北大核心 2006年第11期13-18,共6页

综合考虑热传导、热辐射和热对流及变热物性参数,基于ANSYS平台建立了连续移动的三维瞬态金属粉末直接激光烧结温度场的有限元模型;利用APDL参数化设计语言实现热源移动,利用焓处理相变潜热的影响,对水雾化铁粉的烧结成型温度场进行了模... 综合考虑热传导、热辐射和热对流及变热物性参数,基于ANSYS平台建立了连续移动的三维瞬态金属粉末直接激光烧结温度场的有限元模型;利用APDL参数化设计语言实现热源移动,利用焓处理相变潜热的影响,对水雾化铁粉的烧结成型温度场进行了模拟,系统分析了激光熔池的加热和冷却规律及温度场随时间的变化规律。模拟结果表明:随着时间的增加,由于热积累效应使得激光熔池的温度越来越高;彗星状温度云图的最高温度并不在激光光斑中心而是稍微滞后;模拟结果显示烧结过程中将产生液相,这与先前的实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 dmls 瞬态温度场 相变潜热 有限无模拟

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激光选区烧结工艺中的金属粉末材料 被引量：6

12

作者 齐海波 颜永年 +1 位作者 林峰 张人佶 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期183-186,共4页

通过介绍激光选区烧结工艺中的主要金属粉末材料,指出了该工艺对金属粉末材料的要求及选择和设计原则,明确了金属粉末材料应在成形精度、成形速度、成形件强度及成本等方面与工艺相匹配,并提出了适合金属件直接快速制造的金属粉末材料... 通过介绍激光选区烧结工艺中的主要金属粉末材料,指出了该工艺对金属粉末材料的要求及选择和设计原则,明确了金属粉末材料应在成形精度、成形速度、成形件强度及成本等方面与工艺相匹配,并提出了适合金属件直接快速制造的金属粉末材料的发展和改进方向。 展开更多

关键词 激光选区烧结 金属直接快速制造 金属粉末 快速制造

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基于ABAQUS的金属粉末激光直接烧结温度场模拟 被引量：3

13

作者 胡增荣 周建忠 +1 位作者 郭华锋 杜建钧 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期76-77,79,共3页

金属粉末激光直接烧结成形是激光快速制造技术重要的发展方向。为了掌握激光烧结中熔池的加热和冷却规律及各烧结道之间的相互影响,综合考虑热传导、热辐射和热对流及变热物性参数,基于ABAQUS平台建立了移动热源作用下的三维瞬态金属粉... 金属粉末激光直接烧结成形是激光快速制造技术重要的发展方向。为了掌握激光烧结中熔池的加热和冷却规律及各烧结道之间的相互影响,综合考虑热传导、热辐射和热对流及变热物性参数,基于ABAQUS平台建立了移动热源作用下的三维瞬态金属粉末激光多道烧结温度场的有限元模型,利用用户子程序DFLUX实现热源移动,通过定义潜热来处理相变的影响,以水雾化铁粉作为烧结材料进行了模拟,模拟结果与先前实验结果吻合较好。同时模拟结果表明此计算模型有助于估计实验激光功率密度,烧结宽度及烧结深度;并为后续的残余应力的精确计算做好了准备。 展开更多

关键词 dmls ABAQUS 瞬态温度场 有限元分析

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工艺参数对激光烧结铁粉温度场演变的影响 被引量：3

14

作者 翁孟超 杨志强 +1 位作者 郭华锋 胡增荣 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期70-72,共3页

综合考虑金属粉末激光直接烧结的热流施加和材料高温下热学性能参数与温度关系的非线性,基于ANSYS平台建立了移动高斯热源作用下激光烧结的三维瞬态有限元温度场模型,利用APDL语言编制程序实现热源移动,同时考虑相变潜热对温度场的影响... 综合考虑金属粉末激光直接烧结的热流施加和材料高温下热学性能参数与温度关系的非线性,基于ANSYS平台建立了移动高斯热源作用下激光烧结的三维瞬态有限元温度场模型,利用APDL语言编制程序实现热源移动,同时考虑相变潜热对温度场的影响。重点分析了激光功率、扫描速度和预热温度这三个重要的工艺参数不同组合下温度场的分布规律及传热学行为。模拟结果与先前实验结果吻合较好,表明可以利用此模型进行工艺参数优化,并为后续的应力场分析做好准备。 展开更多

关键词 金属粉末激光直接烧结 ANSYS 温度场

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直接金属烧结过程中温度场的有限元分析 被引量：2

15

作者 张勇 党新安 +1 位作者 杨立军 刘野 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第6期103-106,110,共5页

建立直接金属烧结温度场的有限元模型,将辐射热、有效热传导率及材料属性随温度而变化等因素均考虑在内,运用ANSYS软件对烧结功率、激光束直径、烧结时间和间隔时间等激光发生装置的一些相关参数进行研究,并分析了对烧结层非均匀温度场... 建立直接金属烧结温度场的有限元模型,将辐射热、有效热传导率及材料属性随温度而变化等因素均考虑在内,运用ANSYS软件对烧结功率、激光束直径、烧结时间和间隔时间等激光发生装置的一些相关参数进行研究,并分析了对烧结层非均匀温度场分布的影响。结果表明,温度会随激光束半径的增加而增加,但当烧结半径达到0.10 mm之后,温度会随烧结半径的增加而减少;温度会随烧结时间的延长而增加,而随间隔时间的延长而降低;温度会随扫描间距的增加而降低。 展开更多

关键词 直接金属烧结 数学模型 温度场 有限元

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不同工艺制作钴铬合金基底冠适合性的实验研究 被引量：7

16

作者 李美康 沈文静 +1 位作者 吴洁 郭长军 《实用口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期763-766,共4页

目的:对比3种不同工艺制作的钴铬合金基底冠适合性。方法:制作18个树脂代型,随机分为A、B、C 3组,分别采用传统铸造技术、CAD/CAM技术、直接金属激光烧结技术制作钴铬合金基底冠各6个。将基底冠粘固于对应的树脂代型上并包埋片切。测量... 目的:对比3种不同工艺制作的钴铬合金基底冠适合性。方法:制作18个树脂代型,随机分为A、B、C 3组,分别采用传统铸造技术、CAD/CAM技术、直接金属激光烧结技术制作钴铬合金基底冠各6个。将基底冠粘固于对应的树脂代型上并包埋片切。测量钴铬合金基底冠边缘及内部粘固剂的厚度。对实验数据进行统计学分析。结果:3组试件边缘间隙分别为A组(66.08±3.90)μm,B组(29.21±3.31)μm,C组(24.96±2.99)μm(P<0.01);3组试件内部间隙分别为A组(114.10±27.66)μm,B组(73.69±31.31)μm,C组(79.89±33.63)μm(A组与B或C组比较,P<0.01,B组与C组比较,P>0.05)。结论:直接金属激光烧结技术制作的钴铬合金基底冠具有更好的边缘适合性;CAD/CAM技术及直接金属激光烧结技术制作的钴铬合金基底冠具有良好的内部适合性。3种技术制作的基底冠边缘及内部适合性均在临床允许范围内。 展开更多

关键词 铸造技术 CAD/CAM技术 直接金属激光烧结技术 钴铬合金基底冠 边缘适合性 内部适合性

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基于直接激光金属烧结的金属粉末扫描路径实验研究 被引量：3

17

作者 凡进军 赵剑峰 肖猛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第13期169-172,共4页

通过Ni基F105金属粉末的直接激光烧结实验,详细探讨了不同扫描方式对金属粉末直接激光烧结制备件的成形尺寸精度、表面质量、微观组织结构和制件性能的影响及其形成机理,并在此基础上提出了扫描路径的初步规划。

关键词 直接激光金属烧结 扫描方式 路径规划

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铜基金属粉末直接激光烧结工艺及成形件显微组织研究 被引量：3

18

作者 顾冬冬 沈以赴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第20期2171-2175,共5页

对多组分铜基金属粉末(组分包括Cu、Cu-10Sn、Cu-8.4P)进行了直接激光烧结实验。优化激光功率和扫描速率,以实现粉末部分熔化状态下的液相烧结,其中Cu作为结构金属,Cu-10Sn作为粘结金属,而P元素则作为脱氧剂。激光烧结直接成形了尺寸为2... 对多组分铜基金属粉末(组分包括Cu、Cu-10Sn、Cu-8.4P)进行了直接激光烧结实验。优化激光功率和扫描速率,以实现粉末部分熔化状态下的液相烧结,其中Cu作为结构金属,Cu-10Sn作为粘结金属,而P元素则作为脱氧剂。激光烧结直接成形了尺寸为210mm×70mm×9mm的复杂形状铜基金属零件,在零件底部设置了预烧结层,以保证良好的激光烧结过程及成形精度。烧结致密度达理论密度的94.7%,而最大尺寸误差仅为0.78%。 展开更多

关键词 直接金属粉末激光烧结 铜基金属粉末 工艺条件 显微组织

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直接激光金属烧结工艺参数优化数学模型的分析 被引量：3

19

作者 凡进军 赵剑峰 高恩猛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第13期154-157,共4页

从激光系统、扫描系统和粉末系统对直接激光金属烧结参数进行了分析。数值模拟了金属粉末烧结温度场,并采用相场法模拟了熔池凝固过程,建立了激光烧结枝晶生长三维相场方程,为优化烧结参数而获得理想组织和性能的烧结件提供理论基础。

关键词 直接激光金属烧结 参数分析 温度场 参数优化数学模型 相场方程

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基于金属粉末激光烧结技术的研究进展 被引量：3

20

作者 刘艳 李宗义 张晓刚 《工具技术》 北大核心 2017年第7期7-11,共5页

随着快速成形(RP)技术的进步,使用直接金属激光烧结(DMLS)技术加工金属粉末得到广泛关注。针对DMLS技术快速制造的特点,研究讨论了表面张力、粉末颗粒大小及分布、辅助材料的添加等粉末特征以及激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度... 随着快速成形(RP)技术的进步,使用直接金属激光烧结(DMLS)技术加工金属粉末得到广泛关注。针对DMLS技术快速制造的特点,研究讨论了表面张力、粉末颗粒大小及分布、辅助材料的添加等粉末特征以及激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度、扫描策略等工艺参数对烧结质量的影响,并对DMLS技术的发展方向作了简要分析。 展开更多

关键词 直接金属激光烧结 粉末特性 工艺参数 扫描策略

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