成分梯度材料零件的激光选区熔化成型

摘要

为解决复杂结构金属梯度材料零件制造技术的难题,对成分梯度材料零件的激光选区熔化成型方法展开了研究.通过零件梯度设计法结合多组扫描路径数据文件及一个txt格式文件,实现了成分梯度材料零件增材制造数据的获取;通过双轴摆动的粉末实时混合均布装置实现了梯度成分粉末的实时混合及均布;采用柔性清扫回收原理解决激光选区熔化制造梯度材料零件时同层内不同粉末的清理回收问题.利用自主研发的梯度材料零件激光选区熔化成型系统展开了实验验证.获得了4340+CuSn10梯度材料零件,颜色上呈明显的梯度过渡,对其前侧面及上表面进行EDS分析,发现中间3个梯度区域Fe的平均质量百分比在垂直方向分别为4.94％,36.49％,59.16％,在水平方向分别为12.88％,41％,53.59％,在不同层之间、同一层不同区域之间均呈梯度变化.该方法可实现成分梯度材料零件自由增材制造,为该类零件的制造提供了新的选择.