激光选区熔化成形Ti6Al4V典型结构尺寸精度研究

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外SLM成形精度研究现状

1.2.1 表面质量

1.2.2 形状精度

1.2.3 尺寸精度

1.3 SLM成形尺寸精度目前存在的问题及研究难点

1.3.1 SLM成形尺寸精度存在的问题

1.3.2 SLM成形尺寸精度的研究难点

1.4 研究目标和内容

1.4.1 研究目标

1.4.2 章节安排及主要内容

2 实验及测试方法

2.1 SLM成形实验平台

2.1.1 SLM成形装备

2.1.2 其他辅助设备

2.2 实验材料

2.3 实验过程

2.4 分析测试方法

2.4.1 表面形貌的表征

2.4.2 表面3D形貌和表面粗糙度

2.4.3 尺寸测量

2.4.4 致密度测量

2.5 本章小结

3 SLM成形中熔道特性演变及机制研究

3.1 实验方案

3.2 SLM成形单层单道

3.2.1 熔道宽度

3.2.2 表面形貌

3.3 SLM成形多层单道

3.3.1 熔道宽度

3.3.2 表面质量

3.4 SLM成形单层多道

3.4.1 熔道宽度

3.4.2 单层宽度

3.4.3 表面质量

3.5 SLM成形多层多道

3.5.1 熔道宽度

3.5.2 表面质量

3.6 本章小结

4 SLM成形尺寸影响因素研究

4.1 加工前成形尺寸影响因素及其影响

4.1.1 STL文件几何误差的影响

4.1.2 加工软件填充数目和分层误差

4.1.3 设备运动精度的影响

4.2 加工后成形尺寸影响因素及其影响

4.2.1 喷砂处理对试样成形尺寸的影响

4.2.2 热处理和线切割对试样成形尺寸的影响

4.3 SLM加工过程中成形尺寸的影响因素及其影响

4.3.1 工艺参数对成形尺寸的影响

4.3.2 不同扫描策略对成形尺寸的影响

4.4 本章小结

5 SLM成形典型结构成形尺寸的研究

5.1 SLM成形直板结构水平方向尺寸精度研究

5.1.1 开关光延时的调整

5.1.2 单层尺寸理论模型

5.1.3 多层尺寸理论模型

5.1.4 冷却收缩造成的尺寸误差Ws

5.1.5 实验验证

5.2 SLM成形倾斜板结构水平方向尺寸精度研究

5.2.1 理论模型建立

5.2.2 理论模型的实验验证

5.3 SLM成形尖角角度精度研究

5.3.1 理论模型建立

5.3.2 理论模型的实验验证

5.3.3 带悬垂面尖角的角度精度

5.4 典型结构垂直方向尺寸精度

5.5 本章小结

6 SLM成形尺寸精度的提高方法研究

6.1 工艺参数优化

6.2 预补偿法

6.2.1 X/Y方向

6.2.2 Z方向

6.3 预补偿法和轮廓扫描相结合的方法

6.4 可变式扫描间距和铺粉层厚的方法

6.5 扫描策略对弧形结构精度的影响

6.5.1 理论分析

6.5.2 实验验证

6.5.3 高精度圆环制备

6.6 自主设计结构件精度优化

6.7 本章小结

7 全文总结

7.1 主要结论

7.2 研究和展望

致谢

参考文献

附录1 攻读博士期间发表论文目录

附录2攻读博士期间申请专利、参加学术活动目录