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基于激光选区熔化技术炮闩击发推杆应急构型设计
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作者 贾长治 沈晓龙 +3 位作者 程阳洋 宜亚丽 吴萌蕾 金贺荣 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3044-3055,共12页
针对战时利用激光选区熔化技术直接制备炮闩原件存在制造时间较长的问题,提出一种基于激光选区熔化技术的炮闩击发推杆应急构型设计方法。采用有限元仿真技术和冲击试验,研究点阵结构的抗冲击性能以及点阵结构应用于应急构型设计的可行... 针对战时利用激光选区熔化技术直接制备炮闩原件存在制造时间较长的问题,提出一种基于激光选区熔化技术的炮闩击发推杆应急构型设计方法。采用有限元仿真技术和冲击试验,研究点阵结构的抗冲击性能以及点阵结构应用于应急构型设计的可行性。通过静力学仿真方法设计分体式击发推杆应急构型,设计力学性能试验校验其力学性能和服役性能是否满足使用要求。研究结果表明:体心立方(Body-Centered Cubic,BCC)、加Z向杆的体心立方(Body-Centered Cubic with Z-rod,BCC_Z)、面心立方(Face-Centred Cubic,F_(2) CC)、加Z向杆的面心立方(Face-Centered Cubic with Z-rod,F_(2) CC_Z)4种点阵结构中,BCC_Z综合性能更优异,抗冲击性能较好;与原击发推杆相比,应急构型击发推杆制造时间减少21.56%,体积缩减25.65%,最大冲击载荷降低32.14%,完成100次反复开关闩实装测试实验后应急构型击发推杆表面无明显磨损,具有良好的服役性能,能够满足使用要求,验证了用于战场抢修需求的应急构型击发推杆设计方法的有效性。 展开更多
关键词 炮闩 击发推杆 激光选区熔化技术 点阵结构 应急制造
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激光选区熔化成形技术在航空航天领域应用现状 被引量:6
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作者 李沛剑 杜鹃 +2 位作者 倪江涛 陈帅 甘俊雄 《航天制造技术》 2023年第5期11-22,共12页
SLM又称为激光选区熔化成形,作为众多增材制造(AM)方式的一种,以金属粉末作为原材料,通过计算机软件规划出数据模型的扫描路径,控制高能量密度激光在保护气氛中快速烧结成型所需工件。这种方式生产的净成形零件不仅在功能上能满足现有需... SLM又称为激光选区熔化成形,作为众多增材制造(AM)方式的一种,以金属粉末作为原材料,通过计算机软件规划出数据模型的扫描路径,控制高能量密度激光在保护气氛中快速烧结成型所需工件。这种方式生产的净成形零件不仅在功能上能满足现有需求,在零部件一体化、轻量化、拓扑优化和复杂流道方面也具有天然的优势。能为研发设计人员带来更多的设计灵感、加快原型验证,现已成为航空航天领域重要的应用、研究方向。本文主要介绍了航空航天领域SLM常用的材料体系,重点介绍了SLM技术在航空航天领域的典型应用,并探讨了SLM技术存在的问题以及未来的重点研究方向。 展开更多
关键词 激光选区熔化成形技术 航空航天应用 材料体系
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激光选区熔化Ti-6Al-4V在医疗器械领域的研究现状 被引量:8
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作者 陈锦堂 郭紫莹 +3 位作者 王成勇 谭超林 胡映宁 刘建业 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期288-298,共11页
激光选区熔化技术(SLM)因其具备高复杂结构制造能力而在医疗器械制造上展现着独特的优势。近年来,SLM在医疗器械制造上日趋活跃,综述了基于激光选区熔化成形、应用于创伤外科医疗器械生产制造Ti-6Al-4V的研究现状。包括SLM成形Ti-6Al-4... 激光选区熔化技术(SLM)因其具备高复杂结构制造能力而在医疗器械制造上展现着独特的优势。近年来,SLM在医疗器械制造上日趋活跃,综述了基于激光选区熔化成形、应用于创伤外科医疗器械生产制造Ti-6Al-4V的研究现状。包括SLM成形Ti-6Al-4V的基础工艺、力学性能、细胞相容性三方面的研究进展,同时举例了一些基于SLM成形Ti-6Al-4V医疗器械的应用及案例。最后针对基于此技术制造医疗器械研究存在的问题进行了总结。尽管SLM成形Ti-6Al-4V在医疗领域发展相对缓慢,但现有的研究和潜力表明,随着基础制造研究的不断深入和临床不断的实践,创伤外科的精准治疗方案将无疑有望成为可能。 展开更多
关键词 光学制造 激光选区熔化技术 TI-6AL-4V 医疗器械
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CuAlMn合金粉末激光选区熔化成形组织与性能研究 被引量:2
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作者 熊熠 郑聃 +1 位作者 袁铁锤 李瑞迪 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3110-3118,共9页
利用激光选区熔化技术将CuAlMn合金粉末打印成形,采用金相显微镜观察、扫描电子显微镜观察、X射线衍射分析、电子背散射衍射测试及显微硬度测量等手段研究成形试样的组织与性能。研究结果表明:当激光能量密度输入从21.9 J/mm^3增加到87.... 利用激光选区熔化技术将CuAlMn合金粉末打印成形,采用金相显微镜观察、扫描电子显微镜观察、X射线衍射分析、电子背散射衍射测试及显微硬度测量等手段研究成形试样的组织与性能。研究结果表明:当激光能量密度输入从21.9 J/mm^3增加到87.5 J/mm^3时,激光选区熔化成形CuAlMn试样的密度先增大后减小;试样的显微硬度随着激光能量密度的增加而降低,这是因为粉末和成形试样都为(DO3+L21)晶体结构的β相,激光能量密度增加导致Mn元素大量挥发,增强了Al原子和Mn原子发生晶格外扩散,使得母相固溶度降低,导致试样的硬度减小。微观组织形貌显示试样建造方向和水平方向有较大区别,建造方向熔池顶端直径为200μm左右,EBSD分析表明试样在建造方向<100>拥有很强的织构,其织构指数和织构强度分别为3.691和3.124。 展开更多
关键词 激光选区熔化技术 CuAlMn合金 工艺参数 显微硬度 织构
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选区激光熔化工艺参数对钛合金Ti-6Al-4V成形质量的影响研究 被引量:6
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作者 袁美霞 华明 +1 位作者 陈欣祎 孟浩 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第17期72-77,共6页
为了探究选区激光熔化技术(Selective laster melting,SLM)成形工艺参数对产品成形质量的影响规律,利用钛合金Ti–6Al–4V粉末作为原材料,以成形工艺参数点间距、曝光时间、线间距分别为变量,进行SLM成形试验,对表面形貌、平面度、直线... 为了探究选区激光熔化技术(Selective laster melting,SLM)成形工艺参数对产品成形质量的影响规律,利用钛合金Ti–6Al–4V粉末作为原材料,以成形工艺参数点间距、曝光时间、线间距分别为变量,进行SLM成形试验,对表面形貌、平面度、直线度误差进行数据采集并分析,分析成形参数点间距、曝光时间和扫描线间距对成形质量的影响规律。结果表明,扫描点间距、曝光时间、线间距与表面微观几何形貌及几何精度有紧密相关性,随着线间距的增大,表面微观形状变得愈加粗糙,表面质量下降,而试件的几何精度误差则是随着线间距的增大呈现减小后增大的趋势。曝光时间80μs、点间距40μm工艺参数下的成形试件几何精度优于曝光时间60μs、点间距30μm和曝光时间100μs、点间距50μm条件下的成形试件的几何精度。 展开更多
关键词 增材制造 选区激光熔化技术 加工精度 表面形貌 加工质量
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激光选区熔化镁合金研究进展 被引量:13
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作者 易林 常成 +4 位作者 岳术俊 解凤宝 戴翌龙 刘敏 闫星辰 《材料研究与应用》 CAS 2022年第3期337-352,共16页
镁合金是最轻的金属结构材料,以其优异的力学性能和生物相容性能在航空航天、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。与镁合金的传统制造工艺相比,激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术具有成形精度好、空间自由度高且加工周期... 镁合金是最轻的金属结构材料,以其优异的力学性能和生物相容性能在航空航天、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。与镁合金的传统制造工艺相比,激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术具有成形精度好、空间自由度高且加工周期短等优势,尤其是高性能复杂结构的镁合金构件的制造,因此拓宽了镁合金的应用前景。综述了激光选区熔化工艺参数对镁合金成形质量、组织、性能等方面的影响,并讨论了技术难题,最后展望了激光选区熔化成形镁合金的未来发展趋势。 展开更多
关键词 激光选区熔化技术 镁合金 微观组织 力学性能 腐蚀性能
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基于响应面优化法激光选区熔化AlMgScZr研究 被引量:12
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作者 邓朝阳 郭一帆 +2 位作者 褚清坤 闫星辰 刘敏 《材料研究与应用》 CAS 2021年第3期210-219,共10页
铝合金因其轻质、高强而被广泛应用于国防建设及航空航天等领域中,而激光选区熔化(SLM)技术在复杂结构零件的制造上具有很大的优势.采用SLM技术制备AlMgScZr合金,通过响应面优化的方法对其工艺参数进行了优化,得到了相对密度为99.11%、... 铝合金因其轻质、高强而被广泛应用于国防建设及航空航天等领域中,而激光选区熔化(SLM)技术在复杂结构零件的制造上具有很大的优势.采用SLM技术制备AlMgScZr合金,通过响应面优化的方法对其工艺参数进行了优化,得到了相对密度为99.11%、抗拉强度为333 MPa、屈服强度为282 MPa、延伸率为16%和显微硬度为119.5 HV_(0.05)的AlMgScZr铝合金试样.同时,研究了热处理对SLM制备的AlMgScZr试样拉伸性能的影响.结果表明,经过350℃保温6 h,在氩气气氛中冷却后经热处理制备的试样的抗拉强度升高到561.9 MPa,屈服强度提高至546.8 MPa,延伸率为5.2%.通过响应面参数优化得到了性能优异的高强度铝合金,为SLM制备AlMgScZr合金的应用提供了理论参考. 展开更多
关键词 响应面法 AlMgScZr合金 激光选区熔化技术 机械性能
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基于单熔道试验的选区激光熔化成形TC4钛合金表面成形质量研究 被引量:12
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作者 韩国梁 石文天 +1 位作者 韩玉凡 刘玉德 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第3期163-169,共7页
基于单熔道试验的基础参数,设计了单熔道、多熔道搭接、单层成形搭接试验,研究了钛合金3D打印过程中点到线、线到面、面到体的成形工艺及表面成形质量。首先通过单熔道试验确定了成形质量较好的工艺参数区间,并依此参数进行了多熔道搭... 基于单熔道试验的基础参数,设计了单熔道、多熔道搭接、单层成形搭接试验,研究了钛合金3D打印过程中点到线、线到面、面到体的成形工艺及表面成形质量。首先通过单熔道试验确定了成形质量较好的工艺参数区间,并依此参数进行了多熔道搭接和单层成形试验,分别研究了成形表面质量和工艺参数对成形精度的影响,对层间的搭接形貌和缺陷展开了分析,进一步优化了工艺参数;打印了成形块体,对前面的分析结论进行了验证。试验结果表明:采用高功率、低扫描线间距,适当降低曝光时间可有效提高表面成形质量,降低Sa值,Sa值最低可以达到3.85μm;扫描线功率显著影响成形精度尤其是成形厚度,采用高功率、较低的曝光时间可以减少成形后的厚度误差,误差最小可以达到3.96‰。 展开更多
关键词 选区激光熔化技术 扫描线点距 扫描功率 扫描线曝光时间 扫描线间距 表面成形质量
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基于SLM技术的悬架装置横臂快速试制工艺方法的研究
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作者 赵孟颖 卫鹏翼 +3 位作者 吕志鸿 王巍 赵松 刘博 《车辆与动力技术》 2024年第4期52-56,62,共6页
选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,简称SLM)是一种用于金属增材制造的技术,它利用激光逐层对特定区域的金属粉末进行烧结熔化,后经急速冷却凝固成形,不断累积最终得到目标产品.SLM技术在小批量复杂构件的成形制造上具有极大优... 选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,简称SLM)是一种用于金属增材制造的技术,它利用激光逐层对特定区域的金属粉末进行烧结熔化,后经急速冷却凝固成形,不断累积最终得到目标产品.SLM技术在小批量复杂构件的成形制造上具有极大优势.本文围绕悬架装置横臂的快速试制为目标,分析了多向异形复杂结构件在SLM成形中的特点与问题,建立了传力结构模型.根据悬架装置的逻辑功能和横臂本身约束条件,提出了横臂变密度点阵填充和一体化增材制造的再优化方法,在成型试验中,可以实现将近54%的减重,机械强度的设计冗余增加8.1%,充分验证了本工艺方法的可行性,初步显示增材制造悬架装置横臂在快速试制和轻量化改善上的潜力. 展开更多
关键词 横臂 快速试制 选区激光熔化技术
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基于小功率光纤激光打标机的锡粉3D打印研究
10
作者 王大政 张国伟 《印刷与数字媒体技术研究》 CAS 北大核心 2024年第5期93-98,共6页
金属3D打印往往存在设备昂贵、生产研究门槛较高的问题。本研究根据选区激光熔化技术,利用30W小功率光纤激光打标机对金属锡粉进行3D立体打印,探究适用于小功率光纤激光打标机的合适参数。本研究分别以不同参数打印金属线条、金属实心块... 金属3D打印往往存在设备昂贵、生产研究门槛较高的问题。本研究根据选区激光熔化技术,利用30W小功率光纤激光打标机对金属锡粉进行3D立体打印,探究适用于小功率光纤激光打标机的合适参数。本研究分别以不同参数打印金属线条、金属实心块,研究不同参数下锡粉的成形规律及特点,最后采用堆叠打印,打印出复杂工艺品。实验结果表明,相较于矢量图,位图模式下打标的金属成型效果更好。综上,锡粉3D打印的最佳参数为位图模式下扫描次数3次、扫描速度90mm/s、激光功率80%、焦距145mm、铺粉层数15层。采用本研究方法打印的锡粉3D打印成品呈现金黄色金属光泽,有明显的立体感,成形效果较好,可以作为工艺品展示。 展开更多
关键词 3D打印 选区激光熔化技术 激光打标机 锡粉
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金属零件3D打印技术的应用研究 被引量:105
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作者 曾光 韩志宇 +3 位作者 梁书锦 张鹏 陈小林 张平祥 《中国材料进展》 CAS CSCD 2014年第6期376-382,共7页
金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着... 金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术(LENS),激光选区熔化技术(SLM)及电子束选区熔化技术(EBSM)3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 金属零件3D打印 激光工程化净成形技术 激光选区熔化技术 电子束选区熔化技术
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增材制造技术在空间推进领域的应用 被引量:1
12
作者 杨旭东 周俊 +2 位作者 焦自贤 徐鑫 谢屹 《中国航天》 2023年第11期80-87,共8页
在空间推进领域,采用增材制造技术可以实现一体化成型,提升模块化和集成化程度,在制备结构复杂、昂贵的构件方面具有明显的优势。目前国内外主要航天机构正在积极开展增材制造技术在空间推进系统的应用。常用的增材制造技术包括激光选... 在空间推进领域,采用增材制造技术可以实现一体化成型,提升模块化和集成化程度,在制备结构复杂、昂贵的构件方面具有明显的优势。目前国内外主要航天机构正在积极开展增材制造技术在空间推进系统的应用。常用的增材制造技术包括激光选区熔化技术、定向能量沉积技术、电子束熔化成型技术和立体光固化成型技术等。本文主要介绍在空间推进领域通过增材制造技术制备的各类构件,包括推力室喷注器、再生冷却身部、阳极和贮箱等。同时,总结了增材制造在这些应用中的技术优势,探讨了其在空间推进领域应用的挑战和潜在机遇。 展开更多
关键词 增材制造技术 空间推进领域 激光选区熔化技术
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金属3-D打印制造技术的发展 被引量:11
13
作者 张春雨 陈贤帅 孙学通 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期393-398,共6页
归纳了当前金属3-D打印技术的发展情况,指出了各类3-D打印技术优缺点,从发展历史、工作原理等方面讨论了典型3-D打印技术的技术特点;在此基础上,对选区激光熔化技术的研究前景进行展望,即激光选区熔化技术作为金属3-D打印一个重要分支... 归纳了当前金属3-D打印技术的发展情况,指出了各类3-D打印技术优缺点,从发展历史、工作原理等方面讨论了典型3-D打印技术的技术特点;在此基础上,对选区激光熔化技术的研究前景进行展望,即激光选区熔化技术作为金属3-D打印一个重要分支在各领域具有更广泛的应用;提高材料性能、设备功能、结构设计及制造工艺的研发水平,可极大推动金属3-D打印技术的发展。随着金属打印技术的成熟,3-D打印的应用必将会覆盖更多金属制造产业,成为未来最重要、最具战略意义的制造技术。 展开更多
关键词 激光技术 增材制造 金属3-D打印 选区激光熔化技术
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Ti6Al4V有序多孔Diamond夹芯结构隔声性能研究
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作者 张鹏飞 李忠华 +1 位作者 刘斌 李亚东 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期267-274,共8页
基于三周期极小曲面(TPMS)的Ti6Al4V有序多孔夹芯结构具有轻质、高强以及可设计性好等优点,在航空航天、生物医学等领域具有广阔的应用前景,而其隔声性能还没有得到充分的研究。基于此,通过TPMS隐函数法设计了Ti6Al4V有序多孔Diamond夹... 基于三周期极小曲面(TPMS)的Ti6Al4V有序多孔夹芯结构具有轻质、高强以及可设计性好等优点,在航空航天、生物医学等领域具有广阔的应用前景,而其隔声性能还没有得到充分的研究。基于此,通过TPMS隐函数法设计了Ti6Al4V有序多孔Diamond夹芯结构,研究了胞元层数、面板厚度、体积分数3个参数对其隔声性能的影响。结果表明,体积分数对钛合金有序多孔Diamond夹芯结构的隔声性能影响最大,胞元层数次之,面板厚度影响较小。增大体积分数和调节胞元层数都可以有效的提升夹芯结构的隔声性能。在Diamond夹芯结构具备轻质高强的基础上研究其隔声性能,扩展了Ti6Al4V有序多孔夹芯结构的多功能性。 展开更多
关键词 三周期极小曲面 选区激光熔化技术 夹芯结构 隔声性能
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基于金属增材制造的船舶结构设计应用展望 被引量:8
15
作者 李琛 欧阳清 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第1期173-178,共6页
目前增材制造技术广泛应用于航空航天事业,并取得极大成就,同时开始涉足船舶制造业。从金属增材制造技术的基本概念出发,以激光选区熔化技术为基础,详细介绍了金属增材制造技术的现状,对其在国内外舰船结构设计中的研究应用情况进行了... 目前增材制造技术广泛应用于航空航天事业,并取得极大成就,同时开始涉足船舶制造业。从金属增材制造技术的基本概念出发,以激光选区熔化技术为基础,详细介绍了金属增材制造技术的现状,对其在国内外舰船结构设计中的研究应用情况进行了概括总结,并分析了应用于船舶制造业的技术优势和瓶颈,为其在未来的船舶制造业的需求论证、技术发展和应用研究提供参考。 展开更多
关键词 金属增材制造 激光选区熔化技术 船舶制造
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SLM工艺参数对316L不锈钢成形零件微观形貌的影响 被引量:1
16
作者 王玉莹 沈鹏程 梁兴华 《广西科技大学学报》 2023年第1期121-127,共7页
激光选区熔化技术(selective laser melting,SLM)是一种以粉末为原材料的金属增材制造技术,通过对激光选区熔化技术制备316L不锈钢零件的成形工艺参数(激光功率、打印速度)进行变更,研究不同参数对316L不锈钢SLM成形零件材料组织形貌及... 激光选区熔化技术(selective laser melting,SLM)是一种以粉末为原材料的金属增材制造技术,通过对激光选区熔化技术制备316L不锈钢零件的成形工艺参数(激光功率、打印速度)进行变更,研究不同参数对316L不锈钢SLM成形零件材料组织形貌及微观结构的影响,优化316L不锈钢SLM成形工艺参数,保证316L不锈钢的致密成形。采用扫描电子显微镜(SEM)、光学金相显微镜(OM)等测试方法为激光选区熔化成形316L不锈钢提供合理参数与方法。结果表明:SLM成形316L不锈钢试样组织主要由奥氏体组成;当激光功率较大时,不锈钢内部有极大概率会出现未熔化的颗粒;当激光功率为290 W,打印速度为800 mm/s时,试样内部组织较为致密,为最佳的打印工艺参数。 展开更多
关键词 激光选区熔化技术(SLM) 316L不锈钢 组织形貌 工艺参数 扫描电子显微镜(SEM)
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基于SLM成形的四臂螺旋天线制造及性能分析 被引量:3
17
作者 洪元 王丹 +2 位作者 李立洲 刘大勇 迟百宏 《电子机械工程》 2022年第1期50-53,59,共5页
为实现四臂螺旋天线的低成本、快速制造,文中采用选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)一体化制造成形方法,开展了四臂螺旋天线一体化制造及性能分析。为分析SLM技术成形精度对天线性能的影响,分别制备了基于SLM技术一体化成形... 为实现四臂螺旋天线的低成本、快速制造,文中采用选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)一体化制造成形方法,开展了四臂螺旋天线一体化制造及性能分析。为分析SLM技术成形精度对天线性能的影响,分别制备了基于SLM技术一体化成形和进行线切割后处理的四臂螺旋天线。实验结果证明,采用SLM技术一体化成形四臂螺旋天线在1.561 GHz和1.575 GHz频点处的驻波比分别为1.17和1.14,俯仰角为0°时增益值达到5.2 dB和5.0 dB,在±45°俯仰角内增益值分别高于2.8 dB和1.9 d B,在±70°俯仰角内增益值分别高于-1.1 d B和-0.8 d B,满足导航天线的使用要求。通过线切割后处理优化巴伦缝隙宽度,驻波比提升了0.02,增益平均提升了0.5 dB,证明后处理SLM成形天线可以提升其综合性能。研究表明,采用SLM技术一体化成形四臂螺旋天线,在满足性能要求的基础上,在生产成本、加工周期等方面极具优势,在导航应用领域具有较大的潜力。 展开更多
关键词 选区激光熔化技术 四臂螺旋天线 后处理 驻波比 增益
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