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选区激光熔化3D打印钛合金及其复合材料研究进展 被引量:32
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作者 李海亮 贾德昌 +3 位作者 杨治华 段小明 蔡德龙 周玉 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-15,共15页
选区激光熔化(SLM)3D打印技术作为近年来快速兴起的增材制造技术,在航空航天、国防和生物医疗用高性能钛合金及其复合材料关键及复杂结构件方面具有显著优势、发展潜力巨大.SLM 3D钛合金晶粒细小且常含有大量的α′马氏体,而SLM 3D钛基... 选区激光熔化(SLM)3D打印技术作为近年来快速兴起的增材制造技术,在航空航天、国防和生物医疗用高性能钛合金及其复合材料关键及复杂结构件方面具有显著优势、发展潜力巨大.SLM 3D钛合金晶粒细小且常含有大量的α′马氏体,而SLM 3D钛基复合材料中则通常可以原位生成纳米尺度的TiBw和TiCp等陶瓷增强相,使得成形构件的力学性能显著优于铸件和粉末冶金制品水平.本文在介绍SLM 3D打印技术的原理与特点基础上,着重评述了其在钛合金及其复合材料的应用基础研究及工程应用进展,并对未来相关关键基础科学与技术问题进行了展望. 展开更多
关键词 选区激光熔化3d打印 钛合金 马氏体 钛基复合材料 TiBw TICP 陶瓷增强相 力学性能
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激光选区熔化18Ni300马氏体时效钢轮廓打印工艺
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作者 张佳琪 白凯丽 +2 位作者 何松泽 金文瀚 刘奎 《航空发动机》 北大核心 2025年第2期163-168,共6页
为了进一步提高金属3D打印零件的侧表面质量,使其更加适应航空发动机的复杂工作环境,采用外部轮廓打印技术系统研究了外部轮廓打印工艺对激光选区熔化(SLM)打印的18Ni300马氏体时效钢试样侧表面质量的影响。结果表明:打印外部轮廓后,打... 为了进一步提高金属3D打印零件的侧表面质量,使其更加适应航空发动机的复杂工作环境,采用外部轮廓打印技术系统研究了外部轮廓打印工艺对激光选区熔化(SLM)打印的18Ni300马氏体时效钢试样侧表面质量的影响。结果表明:打印外部轮廓后,打印零件不同侧表面的粗糙度存在一定差异,这主要是进风口方向和外部轮廓扫描方向共同作用的结果;低激光功率和低扫描速度更有助于降低熔道之间的搭接起伏;打印外部轮廓的线能量密度越大,侧表面粗糙度越小,但过大的线能量密度会积累更多热量,使激光反冲压力增大,易导致熔道轨迹扭曲变形,熔道逐层堆积后出现边缘翘曲现象,影响轮廓轨迹与内部实体的结合;外部轮廓扫描次数的增加有助于降低打印零件的侧表面粗糙度。 展开更多
关键词 激光选区熔化 3d打印 外部轮廓 线能量密度 表面质量 航空发动机
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超快激光3D打印无机材料技术及应用(特邀)
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作者 廖常锐 方浩锐 +3 位作者 朱德志 何智明 陈文涛 王义平 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期64-85,共22页
无机材料因其卓越的机械性能、化学稳定性和耐高温特性,广泛应用于航空航天、电子设备、光学器件等领域。然而,传统无机材料制造方法因工艺复杂、精度不足等限制难以满足高性能器件需求,而飞秒激光三维(3D)打印技术凭借其适用多种材料... 无机材料因其卓越的机械性能、化学稳定性和耐高温特性,广泛应用于航空航天、电子设备、光学器件等领域。然而,传统无机材料制造方法因工艺复杂、精度不足等限制难以满足高性能器件需求,而飞秒激光三维(3D)打印技术凭借其适用多种材料的能力和出色的空间分辨率,为无机微纳结构制造开辟了新路径。近年来,基于无机材料的飞秒激光3 D打印技术取得了重要进展,涵盖有机-无机复合材料和纯无机材料两大工艺。复合材料打印通过将无机成分掺入有机树脂光刻胶,结合双光子聚合技术(TPP)制备高性能结构;纯无机材料打印则直接利用无机前驱体或纳米颗粒,通过激光诱导反应构建无机结构。相比传统工艺,该技术在光学微器件、微机电系统(MEMS)及生命科学等领域展现出显著优势。然而,其在材料选择、加工效率和结构稳定性方面仍面临挑战。本报告系统总结了飞秒激光3D打印无机材料的工艺与应用进展,并深入探讨了其技术瓶颈及解决方案。未来,随着新型光敏材料、共混技术和激光打印方法的发展,该技术有望实现更高效、更精确的微纳制造,并在复杂光纤系统、微纳光子学及生命科学等领域展现更广阔的应用前景。 展开更多
关键词 飞秒激光3d打印 无机材料 光学器件 MEMS传感 生命科学
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激光技术在食品3D打印中的应用及发展趋势
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作者 童强 肖帅磊 +2 位作者 姜宇 董秀萍 庞桂兵 《食品科学》 EI CAS 北大核心 2025年第1期315-321,共7页
随着食品3D打印技术的快速发展,各种辅助技术与其结合的创新应用越来越受关注。激光技术具有精确、高能量和快速实现材料成型等特点,与食品3D打印技术的个性化定制优势高度契合,两者的结合在食品加工领域展现出巨大的应用前景。本文在... 随着食品3D打印技术的快速发展,各种辅助技术与其结合的创新应用越来越受关注。激光技术具有精确、高能量和快速实现材料成型等特点,与食品3D打印技术的个性化定制优势高度契合,两者的结合在食品加工领域展现出巨大的应用前景。本文在介绍食品3D打印技术和激光技术发展现状的基础上,着重阐述激光技术在食品3D打印中的应用,包括激光参数(如波长、功率、脉冲等)和工艺优势。同时,指出激光技术在食品3D打印应用中所面临的挑战,如激光照射下的食品安全、应用局限等问题。最后,对激光技术和食品3D打印技术深度融合的发展趋势进行总结与展望,指明未来发展方向,为激光技术在食品3D打印领域的创新应用提供理论参考。 展开更多
关键词 食品3d打印 增材制造 激光技术 食品加工
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激光抛光3D打印景观设计316L构件的表面质量及性能研究
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作者 张兰 陈敏 +2 位作者 高洁 李文东 吴士宾 《表面技术》 北大核心 2025年第3期162-170,181,共10页
目的本研究旨在通过激光表面抛光技术,探索提升3D打印景观设计构件的表面质量和综合性能的可行方法。通过优化激光抛光工艺参数,寻找最佳参数以显著降低构件的表面粗糙度,并提升其力学性能和耐蚀性,从而为增材制造景观构件的高效后处理... 目的本研究旨在通过激光表面抛光技术,探索提升3D打印景观设计构件的表面质量和综合性能的可行方法。通过优化激光抛光工艺参数,寻找最佳参数以显著降低构件的表面粗糙度,并提升其力学性能和耐蚀性,从而为增材制造景观构件的高效后处理提供技术支持。方法首先,采用人工神经网络模型对激光抛光工艺参数进行预测和优化,以获得最佳表面粗糙度所需的参数。随后,用该优化参数对激光选区熔化成形的316L不锈钢景观设计构件进行激光抛光,并对抛光后的表面形貌、显微组织、力学性能及耐蚀性能进行系统表征和分析。结果激光抛光技术有效地将SLM构件表面粗糙度从原始的4μm降低至0.15μm以下,并在表面形成约37.6μm厚的致密抛光层。抛光层由晶粒尺寸从1.37μm细化至0.88μm的等轴晶组成,显微硬度提升了26.7%,残余拉应力从55.7 MPa降至4.17 MPa。此外,抛光层使腐蚀电流密度降低了1个数量级,显著提高了构件的耐蚀性能。结论激光抛光通过快速凝固机制,细化了晶粒尺寸,提升了构件的硬度和耐蚀性,显著改善了SLM构件的表面质量和综合性能。 展开更多
关键词 3d打印 景观设计 激光抛光 增材制造 表面工程 组织性能
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SiC陶瓷的3D打印成形与致密化新进展 被引量:1
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作者 殷杰 耿佳毅 +3 位作者 王康龙 陈忠明 刘学建 黄政仁 《无机材料学报》 北大核心 2025年第3期245-255,共11页
SiC陶瓷具有高强度和良好的热稳定性,在航空航天、热端部件等领域有着广泛的应用前景。随着对大尺寸和复杂形状SiC陶瓷需求的日益增长, 3D打印技术在制造周期、成本及可靠性等诸多方面明显优于传统减材、等材制造方法,越来越受到重视。3... SiC陶瓷具有高强度和良好的热稳定性,在航空航天、热端部件等领域有着广泛的应用前景。随着对大尺寸和复杂形状SiC陶瓷需求的日益增长, 3D打印技术在制造周期、成本及可靠性等诸多方面明显优于传统减材、等材制造方法,越来越受到重视。3D打印方法众多,各具特点:立体光刻(Stereolithography, SLA)技术可以实现高精度和优良的表面质量,但实际操作中往往需要设计支撑结构,再加上残余应力和低固含量等问题,极大限制了其发展;激光选区烧结(Selective laser sintering, SLS)技术具有较强的材料普适性,适用于高分子、金属和陶瓷等多种材料,可实现大尺寸快速成形,且制造成本较低,但其成形素坯表面质量较低,需进行后续加工;熔融沉积(Fused deposition modeling,FDM)技术制备的SiC陶瓷材料可借助反应烧结实现致密化,但成形素坯存在层间结合强度低、表面有较明显条纹等缺陷,并且成形速度相对较慢,不适合构建大型零件,因此在实际生产中受到限制。本文综述了近五年来3D打印SiC陶瓷的最新研究进展,讨论了成形素坯的后续高温致密化处理方法及其基本物理性能,并展望了3D打印SiC陶瓷材料的未来前景。新型3D打印技术及其与多种打印方式的融合将在陶瓷宏微观结构的精细化中发挥重要作用,或将成为未来的重要发展趋势。 展开更多
关键词 SIC陶瓷 3d打印 激光选区烧结 致密化 综述
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激光选区熔化技术制备Al-Si-Mg合金的组织及力学性能研究
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作者 刘勇 《矿冶工程》 北大核心 2025年第1期166-170,共5页
采用激光选区熔化(SLM)技术制备了高比强度的Al-Si-Mg合金,并与铸造Al-Si-Mg合金的相组成、微观形貌、元素分布、晶体学特性及力学性能进行了对比。结果表明:SLM技术制备Al-Si-Mg合金的相组成为α-Al基体相和共晶Si颗粒,由于Fe、Mg等元... 采用激光选区熔化(SLM)技术制备了高比强度的Al-Si-Mg合金,并与铸造Al-Si-Mg合金的相组成、微观形貌、元素分布、晶体学特性及力学性能进行了对比。结果表明:SLM技术制备Al-Si-Mg合金的相组成为α-Al基体相和共晶Si颗粒,由于Fe、Mg等元素的固溶强化效应,α-Al固溶体的衍射峰向低角度偏移;SLM技术制备Al-Si-Mg合金晶粒尺寸约18.35μm,合金内部位错密度1.91×10^(15)/m^(2),表面硬度(117.8±4.7)HV,抗拉强度(436±13)MPa,延伸率(7.98±0.27)%,远高于铸造Al-Si-Mg合金的相应性能;SLM技术制备合金的强化机制为细晶强化、固溶强化、位错强化和第二相强化的协同作用,断裂机制为韧性断裂。 展开更多
关键词 激光选区熔化 3d打印 增材制造 AL-SI-MG合金 硬度 抗拉强度 强化机制 固溶强化 细晶强化 位错强化
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Cr_(3)C_(2)对激光选区熔化316L合金组织及力学性能的影响 被引量:1
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作者 斯松华 郑孟勤 +2 位作者 徐震霖 雷进 严敏容 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期191-199,共9页
目的研究添加Cr_(3)C_(2)颗粒对激光选区熔化316L合金的硬度、强度及耐磨性能的影响。方法采用激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制备316L合金及10%(质量分数)Cr_(3)C_(2)颗粒增强316L合金(Cr_(3)C_(2)/316L),通过X射线衍... 目的研究添加Cr_(3)C_(2)颗粒对激光选区熔化316L合金的硬度、强度及耐磨性能的影响。方法采用激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制备316L合金及10%(质量分数)Cr_(3)C_(2)颗粒增强316L合金(Cr_(3)C_(2)/316L),通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、维氏显微硬度计、双立柱电子万能试验机和摩擦磨损试验机分别对2组合金试样的组织结构、硬度、拉伸性能以及耐磨性能进行测试与分析。结果316L合金主要由γ-Fe相组成,Cr_(3)C_(2)/316L合金中除γ-Fe相外,还存在Cr_(23)C_(6)和Cr_(3)C_(2)相。316L和Cr_(3)C_(2)/316L合金的显微组织均由柱状晶和等轴晶组成,Cr_(3)C_(2)/316L的组织中等轴晶比例增多,且组织产生了细化。Cr_(3)C_(2)/316L合金的显微硬度为327HV0.1,相比316L合金(265HV0.1)增加了23%。Cr_(3)C_(2)/316L合金的屈服强度和抗拉强度分别为687 MPa和1029 MPa,较316L合金均提高了约50%。Cr_(3)C_(2)/316L合金的磨损率相比316L合金减小了50%。结论在SLM过程中,由于添加的Cr_(3)C_(2)颗粒在激光选区熔化316L合金过程中所产生的非自发形核和提高过冷度的作用,促使了316L合金组织发生明显细化和等轴化。添加的Cr_(3)C_(2)颗粒所产生的细晶强化、沉淀强化和固溶强化作用,使316L合金的硬度、强度和耐磨性都得到有效提升。 展开更多
关键词 激光选区熔化 316L Cr_(3)C_(2) 显微组织 拉伸性能 耐磨性能
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航空钛合金零件激光选区熔化3D打印技术应用的关键基础研究 被引量:13
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作者 高健 刘立彬 +1 位作者 贺韡 张婷 《航空制造技术》 2018年第23期87-90,95,共5页
以TC4钛合金航空零件为研究对象,开展了激光选区熔化3D打印技术的模型CAD优化设计、成形工艺参数设计、后处理技术等应用关键基础研究,对影响3D打印质量控制的各个环节进行了分析,提出了航空钛合金零件激光选区熔化3D打印技术产业化的... 以TC4钛合金航空零件为研究对象,开展了激光选区熔化3D打印技术的模型CAD优化设计、成形工艺参数设计、后处理技术等应用关键基础研究,对影响3D打印质量控制的各个环节进行了分析,提出了航空钛合金零件激光选区熔化3D打印技术产业化的建议。 展开更多
关键词 钛合金 3d打印 激光选区熔化 质量控制
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影响激光选区熔化3D打印质量的工艺参数优化研究 被引量:10
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作者 贾莉 吴龙 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第5期166-170,共5页
为提高激光选区熔化3D打印质量,研究影响激光选区熔化3D打印质量的工艺参数,并提出优化方法。通过分析工艺参数,获取影响激光选区熔化3D打印成型质量的主要参数:扫描速度、激光功率、层高。依据各工艺参数特点,采用人工神经网络建立三... 为提高激光选区熔化3D打印质量,研究影响激光选区熔化3D打印质量的工艺参数,并提出优化方法。通过分析工艺参数,获取影响激光选区熔化3D打印成型质量的主要参数:扫描速度、激光功率、层高。依据各工艺参数特点,采用人工神经网络建立三项工艺参数映射关系目标函数,利用参数化有限元分析,获取训练样本训练人工神经网络,采用遗传算法实现扫描速度、激光功率、层高三项工艺参数的组合优化。实验结果表明,该方法优化后的工艺参数加工的成型件,具备尺寸精度高、综合力学性能强及表面精度高的优点,能够显著提高激光选区熔化3D打印成型件的整体质量。 展开更多
关键词 激光选区熔化 3d打印 工艺参数 扫描速度 激光功率 层高
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激光选区熔化3D打印AlSi10Mg合金的铺粉厚度 被引量:9
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作者 史振伟 王敏杰 +5 位作者 戚文军 牛留辉 刘建业 张佳琪 刘煜 王金海 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期959-964,共6页
基于铺粉厚度优选出的3个工艺参数组合,分析了工艺参数组合对激光选区熔化技术成形AlSi10Mg合金试样基本性能的影响。3个工艺参数组合成形的试样硬度均高于63HRB,上表面单位面积磨损量均低于1.5×10^(-5) g/(s·mm^(2)),孔隙率... 基于铺粉厚度优选出的3个工艺参数组合,分析了工艺参数组合对激光选区熔化技术成形AlSi10Mg合金试样基本性能的影响。3个工艺参数组合成形的试样硬度均高于63HRB,上表面单位面积磨损量均低于1.5×10^(-5) g/(s·mm^(2)),孔隙率在0.05%以下,抗拉强度高于440 MPa,成形的测试试样尺寸误差均在±0.1 mm以内。试样上表面的表面粗糙度Ra在4μm以下,侧表面的表面粗糙度Ra在5μm以下。铺粉厚度30μm的试样表面质量最优。 展开更多
关键词 激光选区熔化 铺粉厚度 AlSi10Mg合金 3d打印
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融合自注意力与残差神经网络的3D打印激光在机测量误差修正方法
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作者 刘清涛 王子俊 +4 位作者 张玉隆 张义超 赵斌 尹恩怀 吕景祥 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期27-36,共10页
激光测量能够实现高效地非接触实时测量,被广泛应用于3D打印领域,但激光测量容易受测量条件、外部环境等多种因素的干扰,这些因素错综复杂,难以量化分析。为此,结合直射式激光三角测量原理,在分析测量精度影响因素的基础上,提出了一种... 激光测量能够实现高效地非接触实时测量,被广泛应用于3D打印领域,但激光测量容易受测量条件、外部环境等多种因素的干扰,这些因素错综复杂,难以量化分析。为此,结合直射式激光三角测量原理,在分析测量精度影响因素的基础上,提出了一种基于融合自注意力和残差神经网络的3D打印在机测量误差修正方法。首先,将影响测量精度的因素作为输入变量,采集激光测量值,得到样本数据集;然后利用残差网络提取出样本数据的深层次特征,并引入自注意力机制建立影响因素之间的联系,得到带权重的提取特征;再通过全连接网络对带权重特征进行学习,得到测量误差的预测值,基于该预测值完成对测量误差的修正。自主搭建了一套激光在机测量系统,采用红、绿、紫3种同材质彩色卡纸进行实验验证。结果表明,所提的方法与卷积神经网络和自注意力神经网络相比,均方误差、均方根误差和平均绝对误差均最小,稳定性最好,修正结果最接近真实值;对激光测量结果进行校正后,使其误差由原来的±28μm减小到±9μm以下,显著提高了3D打印激光在机测量的精度和稳定性。 展开更多
关键词 3d打印 激光在机测量 残差神经网络 自注意力机制 误差修正
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激光选区熔化3D打印AlSi10Mg拉伸性能影响因素 被引量:6
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作者 王永慧 胡强 +3 位作者 张金辉 刘英杰 盛艳伟 赵新明 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期152-158,共7页
利用不同成形工艺、原料粉末和热处理制备激光选区熔化3D打印AlSi10Mg试样并进行拉伸性能研究,讨论了影响激光选区熔化3D打印AlSi10Mg拉伸性能的影响因素,包括3D打印成形工艺、粉末物理性能、热处理制度等。结果表明:激光能量密度通过... 利用不同成形工艺、原料粉末和热处理制备激光选区熔化3D打印AlSi10Mg试样并进行拉伸性能研究,讨论了影响激光选区熔化3D打印AlSi10Mg拉伸性能的影响因素,包括3D打印成形工艺、粉末物理性能、热处理制度等。结果表明:激光能量密度通过影响试样相对密度进而对拉伸性能产生影响,能量密度过低时,试样孔洞大多分布在熔池交界处和熔池底部,能量密度过高时,试样孔洞多分布在熔池内部。球形度较高的粉末由于具有良好的物理性能和极低的空心粉率,其成形件拉伸性能较好。退火温度在270~300℃时,随着温度的升高,Si相逐渐长大发生粗化,拉伸强度呈递减趋势,断后伸长率逐渐升高。 展开更多
关键词 激光选区熔化 3d打印 AlSi10Mg 拉伸性能
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热场辅助先驱体陶瓷直写式3D打印工艺参数研究
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作者 刘文广 陈功 +3 位作者 屈圣文 王兴国 徐祖权 冯浩 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第2期394-402,共9页
为了探索热场辅助先驱体陶瓷直写式3D打印技术中的关键工艺参数,并对这些参数进行优化。通过引入近红外激光辅助的方式,结合高温平台加热工艺,有效提高先驱体陶瓷浆料的成型效率。实验采用控制变量法,分析了激光功率、平台温度、打印速... 为了探索热场辅助先驱体陶瓷直写式3D打印技术中的关键工艺参数,并对这些参数进行优化。通过引入近红外激光辅助的方式,结合高温平台加热工艺,有效提高先驱体陶瓷浆料的成型效率。实验采用控制变量法,分析了激光功率、平台温度、打印速度及打印高度等参数对成型质量的影响。研究结果表明,当占空比为29%、平台温度为100℃、打印速度为4.17 mm·s^(-1)、打印高度为0.55 mm时,成型效果最佳。该研究为优化陶瓷3D打印技术工艺参数提供了理论支持与实践参考。 展开更多
关键词 近红外激光 先驱体衍生陶瓷 3d打印 直接墨水书写
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表面工程应用实例[例47]激光选区熔化技术3D打印模具钢工艺及应用 被引量:2
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作者 魏青松 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期F0002-F0002,共1页
工艺装备中60%-80%的零部件靠模具成形,模具的制造工艺直接影响其使用效果,尤其是冷却系统对其寿命、效率和产品质量影响至关重要。
关键词 工艺装备 模具钢 熔化技术 表面工程 应用 打印 3d 激光
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基于数字化3D技术的股骨假体再设计与激光选区熔化制造 被引量:12
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作者 宋长辉 杨永强 +3 位作者 张曼慧 余家阔 杨波 王迪 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2117-2126,共10页
研究了基于数字化3D技术的全膝置换股骨假体再设计并通过激光选区熔化(SLM)技术直接制造了股骨假体,以满足医学上对全膝置换股骨假体的高适配性要求。对一名患者的全膝关节CT连续断层图像提取股骨3D模型,根据骨科医生手术规划进行了数字... 研究了基于数字化3D技术的全膝置换股骨假体再设计并通过激光选区熔化(SLM)技术直接制造了股骨假体,以满足医学上对全膝置换股骨假体的高适配性要求。对一名患者的全膝关节CT连续断层图像提取股骨3D模型,根据骨科医生手术规划进行了数字化3D解剖与测量,并据此对目前商业化的假体进行了重新设计。然后,利用SLM技术直接制造了再设计完成的3D股骨假体模型,并讨论了制造工艺参数、机械性能、空间优化摆放位置以及成型精度等关键技术。实验结果显示:依据患者股骨远端解剖参数可完成股骨假体的3D模型再设计并可利用SLM技术直接制造出股骨假体,单个股骨假体成型时间为5.2h,成型精度标准偏差为0.030mm,成型致密度达到99.02%;热处理后成型性能优于美国实验材料学会(ASTM)F75的铸造标准。得到的结果表明该项技术可以快速制造完成患者所需要的股骨假体,且成型性能优良。 展开更多
关键词 数字化3d技术 增材制造 激光选区熔化 股骨假体 成型性能
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激光选区烧结3D打印成形生物高分子材料研究进展 被引量:15
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作者 潘腾 朱伟 +1 位作者 闫春泽 史玉升 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期178-183,共6页
激光选区烧结(SLS)属于3D打印技术,通过激光逐层烧结粉末并叠加成形制件。该技术可满足不同患者的个性化需求,在生物医疗领域特别在组织工程支架和医用植入体制备方面具有非常广阔的应用前景。作为生物医用材料最重要的组成部分,生物高... 激光选区烧结(SLS)属于3D打印技术,通过激光逐层烧结粉末并叠加成形制件。该技术可满足不同患者的个性化需求,在生物医疗领域特别在组织工程支架和医用植入体制备方面具有非常广阔的应用前景。作为生物医用材料最重要的组成部分,生物高分子材料近年来发展迅速,成为医疗领域研究的热点。文中重点介绍了左旋聚乳酸、聚己内酯、聚醚醚酮、聚乙烯醇四类常用于SLS技术的生物高分子及其复合材料,对其研究和应用现状进行综述,并对其性能和用途进行对比讨论,提出今后该领域的发展方向。 展开更多
关键词 激光选区烧结 3d打印 生物高分子 组织工程支架
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3D打印钇铝石榴石基激光陶瓷研究进展
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作者 吉浩浩 陈念江 +3 位作者 章健 杨彧涵 刘禹 王士维 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第11期1840-1867,共28页
先进固体激光器的发展方向是更高的输出功率和更优异的光束质量。稀土离子掺杂钇铝石榴石透明陶瓷是固体激光增益介质的优选材料,但泵浦过程中的热效应问题劣化光束质量,阻碍了输出功率进一步提升。复杂构型激光陶瓷泵浦时产热和散热更... 先进固体激光器的发展方向是更高的输出功率和更优异的光束质量。稀土离子掺杂钇铝石榴石透明陶瓷是固体激光增益介质的优选材料,但泵浦过程中的热效应问题劣化光束质量,阻碍了输出功率进一步提升。复杂构型激光陶瓷泵浦时产热和散热更均匀,能够显著降低热效应。相比于传统制备方法,3D打印能够成型更复杂的设计结构,抑制热效应,并实现多模块器件的集成化和小型化,推动激光器走向更广泛的应用。本文首先介绍了复杂构型激光陶瓷的几种传统制备方法,并分析了优点和局限性。然后,系统综述了3D打印制备钇铝石榴石基激光陶瓷的研究现状和存在的问题。3D打印方法包括直接墨水书写、立体光刻、数字光处理、材料喷射打印、双光子聚合和微连续液体界面打印。其中,立体光刻和数字光处理成型的样品中存在层间缺陷,导致严重的散射损耗;材料喷射打印结合干压成型可用于制造平面波导;双光子聚合和微连续液体界面打印适用于在微米尺度上制造高度复杂的结构;直接墨水书写不仅首次实现了激光陶瓷的制备,相关研究也最为广泛,目前是制备复杂构型激光陶瓷最有前景的方法。最后,对3D打印制备钇铝石榴石基激光陶瓷目前存在的问题和研究前景进行了总结。 展开更多
关键词 钇铝石榴石 激光陶瓷 3d打印 复杂构型 制备方法 光学性能
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3D打印-激光烧结制备导体和介质厚膜的显微结构与性能
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作者 王之巍 刘俊夫 +1 位作者 张景 汤文明 《贵金属》 CAS 北大核心 2024年第2期44-51,共8页
为拓展3D打印技术在厚膜混合集成电路制备领域的应用,提高厚膜浆料烧结效率,采用3D直写+激光烧结制备三种导体浆料厚膜和一种介质浆料厚膜,并与常规的丝网印刷+高温炉烧结厚膜进行显微结构与性能的对比研究。结果表明,常规丝网印刷+高... 为拓展3D打印技术在厚膜混合集成电路制备领域的应用,提高厚膜浆料烧结效率,采用3D直写+激光烧结制备三种导体浆料厚膜和一种介质浆料厚膜,并与常规的丝网印刷+高温炉烧结厚膜进行显微结构与性能的对比研究。结果表明,常规丝网印刷+高温炉烧结的导体及介质厚膜具有良好的显微结构与性能。相比而言,3D直写+激光烧结制备的导体厚膜平整连续、厚度均匀,焊接性能良好,但结构不够致密,部分导体厚膜存在膜层附着力不足,方阻偏大的问题;介质厚膜激光烧结后的致密性较导体厚膜更低,绝缘性能不满足要求。3D直写制备导体或介质浆料厚膜具有可行性,但激光烧结工艺参数有待优化,以实现厚膜的烧结致密化,提高厚膜与基板的结合强度。 展开更多
关键词 厚膜混合集成电路 3d打印 激光烧结 丝网印刷 显微结构 性能
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深冷循环处理对激光选区熔化AZ91D力学性能的影响
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作者 戴相龙 武练梅 +4 位作者 周燕 宋波 李学 王晓强 文世峰 《有色金属工程》 北大核心 2024年第12期122-128,共7页
聚焦于激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制造的AZ91D镁合金部件,探讨深冷循环处理对其微观结构和力学性能的影响。通过深冷循环处理显著改善了AZ91D镁合金的微观结构和力学性能。研究发现,经过四次深冷循环处理后,生成细... 聚焦于激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制造的AZ91D镁合金部件,探讨深冷循环处理对其微观结构和力学性能的影响。通过深冷循环处理显著改善了AZ91D镁合金的微观结构和力学性能。研究发现,经过四次深冷循环处理后,生成细小且弥散的β-Al_(12)Mg_(17)沉淀相,显著提高了材料的力学性能,伸长率提高了73.0%,屈服强度提高了14.0%,抗拉强度提高了15.4%。然而,十次深冷循环处理后,β-Al_(12)Mg_(17)相消失,导致材料强度降低。实验结果表明,适当的深冷循环处理次数能有效提升SLM成形AZ91D镁合金的力学性能,而过多的循环可能导致材料性能下降。研究为SLM成形镁合金的后处理提供了重要手段,对于航空航天和现代工业领域中高性能镁合金部件的应用具有重要参考意义。 展开更多
关键词 AZ91d镁合金 激光选区熔化 深冷循环处理 力学性能
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