激光微烧结工件表面的激光微抛光研究

摘要

从选区激光烧结(selective laser sintering,SLS)发展起来的激光微烧结技术(selective laser micro sintering,μ-SLS)可以很方便的从金属粉末和CAD模型直接快速制造微金属模具。但是,采用μ-SLS制作的微金属模具表面粗糙度还较大,必须进行抛光。本论文采用新兴的激光微抛光技术(micro laser Polishing,μ_LP)来对激光微烧结的金属零件表面进行抛光。本论文首先介绍了激光微抛光的国内外研究动态,然后根据微烧结金属零件表面特点,进行了激光微抛光研究,获得了一些有用的结果。具体如下:
　　(1)根据激光微烧结金属零件表面特点,设计了几种激光微抛光方案:重熔法、铺薄粉扫描法和铺薄粉扫描后重熔法。实验对比了这几种微抛光方案的抛光效果,最终获得了最佳激光微抛光方案,即铺粉扫描法:在待处理表面添加一层很薄的金属粉末,然后采用激光微抛光。采用该方案,将试样表面原始粗糙度Ra18.533μm降低至Ra12.152μm,粗糙度降低了34.4％。
　　(2)研究了工艺参数和样品尺寸对激光微抛光效果的影响。发现工艺参数对抛光效果有较大影响,获得了优化的工艺参数。
　　(3)研究了连续激光和脉冲激光对微抛光效果的影响,发现两者差异不大,抛光效果取决于工艺参数。
　　(4)最后本论文根据实验结果,还提出了改良方案:预热、缓冷、改善刮粉工艺以及多次扫描。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题的目的及意义

1.3 本论文的主要研究内容

2 激光微抛光技术及国内外研究动态

2.1 激光抛光技术的发展

2.2 激光微抛光机理

2.3 国内外研究动态

2.4 本章小结

3 实验装置及方法

3.1 实验装置

3.2 样品的准备

3.3 微抛光实验方法

3.5 本章小结

4 实验的结果与分析

4.1 抛光方案的研究

4.2 扫描速度的影响

4.3 样品尺寸的影响

4.4 连续激光与脉冲激光抛光效果的比较

4.5 脉冲激光重复频率的影响

4.6 YAG激光和光纤激光的抛光效果的比较

4.7 本章小结

5 总结和展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献