金属零件的选区激光熔化快速成型技术研究

摘要

对选区激光熔化系统的组成、成型过程及工艺方法进行了研究.研制的选区激光熔化系统由预处理软件、激光、扫描、铺粉等子系统组成.成型过程从零件的三维CAD模型出发,先采用预处理软件对模型进行切片离散及扫描路径规划,然后系统根据每层切片的扫描路径,控制激光束有选择地熔化金属粉末,逐层堆积成一个冶金结合的、组织致密的金属零件.讨论了成型的难点,认为成型过程中必须克服球化现象及翘曲变形,并且完全熔化选区内的金属粉末.结合成型难点研究了激光、铺粉、扫描等子系统的设计要点,并采用铜基合金进行了实验验证.分析表明,通过合理的系统设计及成型参数选配,可以直接成型致密性接近100％、具有冶金结合的金属零件.