選擇性激光熔化中鋪粉層厚的影響

張喬石, 陳向東, 袁自鈞, 程 萍

(合肥工業大學 電子科學與應用物理學院,安徽 合肥 230009)

選擇性激光熔化中鋪粉層厚的影響

張喬石, 陳向東, 袁自鈞, 程 萍

(合肥工業大學 電子科學與應用物理學院,安徽 合肥 230009)

選擇性激光熔化(selective laser melting,SLM)技術可以直接成形高性能金屬零件,是最具應用前景的快速成形技術之一。文章以316不銹鋼粉末為試驗材料進行20 mm×20 mm×20 mm正方體方塊的制作,討論了鋪粉層厚對制件性能的影響規律;并通過試驗,確定最佳的加工參數,制得了致密度為99.9%、拉伸強度達1 038.8 MPa的制件。該文對SLM成形高質量零件具有一定的指導意義。

選擇性激光熔化(SLM);快速成形;不銹鋼;鋪粉層厚

0 引 言

選擇性激光熔化(selective laser melting,SLM)[1-3]是3D打印技術的一種,也叫作選區激光熔化技術,選擇性主要體現在選擇在特定的平面范圍內進行激光加工。該技術是一種新型的激光快速成形技術,基于分層制造、疊加成形的原理,能使金屬粉末材料快速成形為所需結構的金屬零件,能夠獲得致密度近乎100%且力學性能與鍛造的金屬制件相當的零件[4-6]。SLM技術能夠成形任意復雜度的幾何形狀零件,因此在成形具有復雜曲面的零件上具有很大優勢[7-8],如定制義齒、個性化醫學植入體、模具的直接制造等。Meier和Haberland[9]研究了各工藝參數(如激光功率、掃描速率等因素)對316L不銹鋼制件成形致密度的影響機制,發現當使用激光功率為90 W時,能夠獲得致密度達99%的制件。文獻[10]使用固定的激光功率和層厚,通過對激光掃描速度與掃描間隔的優化,獲得了致密度為99.8%的Ti-6Al-4V合金制件與致密度為99.9%致密的Co-Cr-Mo合金制件。……