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工艺参数对SLM成形薄壁筒侧表面粗糙度影响研究
1
作者
梁凯
杨光
+2 位作者
安达
郑广文
莫漓江
《有色金属(中英文)》
北大核心
2025年第8期1286-1294,共9页
近年来,SLM成形的薄壁筒件在工程技术中有着越来越广泛的应用,而表面粗糙度是影响薄壁筒件性能的关键因素之一。本文聚焦于SLM技术在成形薄壁筒结构侧表面粗糙度的影响因素,采用实验设计法深入剖析轮廓激光功率、轮廓扫描速度、铺粉层...
近年来,SLM成形的薄壁筒件在工程技术中有着越来越广泛的应用,而表面粗糙度是影响薄壁筒件性能的关键因素之一。本文聚焦于SLM技术在成形薄壁筒结构侧表面粗糙度的影响因素,采用实验设计法深入剖析轮廓激光功率、轮廓扫描速度、铺粉层厚对薄壁筒侧表面粗糙度的影响规律及内在机理。同时,构建多物理场模型,针对激光功率对单道熔池熔迹的作用展开研究。实验结果表明,随激光功率增加,薄壁筒侧表面粗糙度呈现出先下降后上升的趋势;随着扫描速度增加,薄壁筒侧表面粗糙度呈单调递增趋势。经数值模拟分析发现,熔池的波动是使侧表面粗糙度偏高的主要原因,并且熔道边缘粉末黏附现象难以避免。随着铺粉层厚不断增加,侧表面粗糙度先减小后增大,并且层厚的增加会加剧台阶效应。
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关键词
薄壁筒
侧表面粗糙度
工艺参数
仿真模拟
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职称材料
基于响应面法的微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷工艺参数优化
2
作者
王妙
刘富初
+6 位作者
王毅
赵彦鹤
张亮
刘浩
徐凯
程鹏
韩光超
《精密成形工程》
北大核心
2024年第12期68-81,共14页
目的探明微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷性能与工艺参数的影响规律,获得较优的3D打印工艺参数,优化氧化硅多孔陶瓷侧表面粗糙度、强度和气孔率。方法采用微挤出3D打印技术制备氧化硅多孔陶瓷,基于响应面法方法,以针头内径、层高/针头内径...
目的探明微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷性能与工艺参数的影响规律,获得较优的3D打印工艺参数,优化氧化硅多孔陶瓷侧表面粗糙度、强度和气孔率。方法采用微挤出3D打印技术制备氧化硅多孔陶瓷,基于响应面法方法,以针头内径、层高/针头内径比值和打印速度为自变量,分析不同工艺参数对陶瓷侧表面粗糙度、抗弯强度和气孔率的影响。结果针头内径和层高/针头内径比值的交互作用对侧表面粗糙度影响最大,针头内径和打印速度的交互作用对抗弯强度和气孔率影响最为显著。确定了最优工艺参数方案,即针头内径为0.41 mm、层高/针头内径比值为48%和打印速度为610 mm/min,此时氧化硅多孔陶瓷具有优异的综合性能,即侧表面粗糙度为21.24μm±0.98μm、抗弯强度为7.38 MPa±0.31 MPa、气孔率为52.21%±1.07%。结论建立了氧化硅多孔陶瓷侧表面粗糙度、抗弯强度和气孔率与针头内径、层高/针头内径比值、打印速度的二阶非线性回归数学模型,实现了侧表面粗糙度、抗弯强度与气孔率的协同优化,为微挤出3D打印技术在多孔陶瓷领域的推广应用提供了理论依据和实践参考。
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关键词
氧化硅多孔陶瓷
微挤出3D打印
响应面法
侧表面粗糙度
抗弯强度
气孔率
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职称材料
题名
工艺参数对SLM成形薄壁筒侧表面粗糙度影响研究
1
作者
梁凯
杨光
安达
郑广文
莫漓江
机构
沈阳航空航天大学机电工程学院
航空制造工艺数字化重点学科实验室
沈阳富创精密制造有限公司
沈阳天枢增材制造有限公司
出处
《有色金属(中英文)》
北大核心
2025年第8期1286-1294,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB4602202)
辽宁省科技厅揭榜挂帅项目(2023JH1/1040069)
航空制造工艺数字化国防重点学科实验室项目(SHSYS202204)。
文摘
近年来,SLM成形的薄壁筒件在工程技术中有着越来越广泛的应用,而表面粗糙度是影响薄壁筒件性能的关键因素之一。本文聚焦于SLM技术在成形薄壁筒结构侧表面粗糙度的影响因素,采用实验设计法深入剖析轮廓激光功率、轮廓扫描速度、铺粉层厚对薄壁筒侧表面粗糙度的影响规律及内在机理。同时,构建多物理场模型,针对激光功率对单道熔池熔迹的作用展开研究。实验结果表明,随激光功率增加,薄壁筒侧表面粗糙度呈现出先下降后上升的趋势;随着扫描速度增加,薄壁筒侧表面粗糙度呈单调递增趋势。经数值模拟分析发现,熔池的波动是使侧表面粗糙度偏高的主要原因,并且熔道边缘粉末黏附现象难以避免。随着铺粉层厚不断增加,侧表面粗糙度先减小后增大,并且层厚的增加会加剧台阶效应。
关键词
薄壁筒
侧表面粗糙度
工艺参数
仿真模拟
Keywords
thin-walled cylinder
side surface roughness
process parameters
simulation
分类号
TG456.7 [金属学及工艺—焊接]
TG665 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
基于响应面法的微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷工艺参数优化
2
作者
王妙
刘富初
王毅
赵彦鹤
张亮
刘浩
徐凯
程鹏
韩光超
机构
中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院
中国地质大学深圳研究院
布里斯托大学电气电子机械工程学院
出处
《精密成形工程》
北大核心
2024年第12期68-81,共14页
基金
广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金面上项目(2024A1515013258)
国家自然科学基金(52375395)
+4 种基金
2023年度湖北省农业农村领域科技计划(2023BBB096)
深圳市基础研究重点项目(JCYJ20220818102601004)
中国地质大学(武汉)教学实验室开放基金(SKJ2023125,SKJ2024121)
中国地质大学(武汉)中央高校基本科研业务费资助项目(2024XLB25,2024XLB26)
国家级大学生创新创业训练计划(202410491047,202410491048,202410491058,S202410491017,S202410491102,X202410491055)。
文摘
目的探明微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷性能与工艺参数的影响规律,获得较优的3D打印工艺参数,优化氧化硅多孔陶瓷侧表面粗糙度、强度和气孔率。方法采用微挤出3D打印技术制备氧化硅多孔陶瓷,基于响应面法方法,以针头内径、层高/针头内径比值和打印速度为自变量,分析不同工艺参数对陶瓷侧表面粗糙度、抗弯强度和气孔率的影响。结果针头内径和层高/针头内径比值的交互作用对侧表面粗糙度影响最大,针头内径和打印速度的交互作用对抗弯强度和气孔率影响最为显著。确定了最优工艺参数方案,即针头内径为0.41 mm、层高/针头内径比值为48%和打印速度为610 mm/min,此时氧化硅多孔陶瓷具有优异的综合性能,即侧表面粗糙度为21.24μm±0.98μm、抗弯强度为7.38 MPa±0.31 MPa、气孔率为52.21%±1.07%。结论建立了氧化硅多孔陶瓷侧表面粗糙度、抗弯强度和气孔率与针头内径、层高/针头内径比值、打印速度的二阶非线性回归数学模型,实现了侧表面粗糙度、抗弯强度与气孔率的协同优化,为微挤出3D打印技术在多孔陶瓷领域的推广应用提供了理论依据和实践参考。
关键词
氧化硅多孔陶瓷
微挤出3D打印
响应面法
侧表面粗糙度
抗弯强度
气孔率
Keywords
silica porous ceramics
micro-extrusion 3D printing
response surface methodology
side surface roughness
flexural strength
porosity
分类号
TG241 [金属学及工艺—铸造]
TH164 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
工艺参数对SLM成形薄壁筒侧表面粗糙度影响研究
梁凯
杨光
安达
郑广文
莫漓江
《有色金属(中英文)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于响应面法的微挤出3D打印氧化硅多孔陶瓷工艺参数优化
王妙
刘富初
王毅
赵彦鹤
张亮
刘浩
徐凯
程鹏
韩光超
《精密成形工程》
北大核心
2024
0
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职称材料
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