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光纤激光直接快速成型3l6L不锈钢精密零件研究
光纤激光直接快速成型316L不锈钢精密零件的研究
摘要:
快速成型技术是一种通过逐层堆叠材料制造零件的技术，已经在制造业得到广泛应用。本文研究了光纤激光直接快速成型316L不锈钢精密零件的制备方法和工艺参数对成型质量的影响。通过分析不同工艺参数下的成型质量指标，得出了最佳的工艺参数组合，并对其进行了实验验证。结果表明，光纤激光直接快速成型是制备316L不锈钢精密零件的有效方法，具备较高的成型质量和表面质量。
关键词:快速成型，316L不锈钢，精密零件，光纤激光
1.引言
快速成型技术是一种以CAD模型为基础，通过逐层堆叠材料制造零部件的技术，它具有制造周期短、设计自由度大等优势，在汽车、航空航天、医疗器械等领域有着广泛的应用。其中，粉末床熔融成型技术是一种常用的快速成型技术，它通过激光或电子束熔融粉末层，使其与前一层粘接，逐层堆叠，最终制造出所需的零部件。
不锈钢是一种重要的工程材料，具有耐腐蚀、耐高温等特点，在航空航天、核电等领域有着广泛的应用。316L不锈钢是一种具有优良耐蚀性的不锈钢，因其含有Mo元素，可在高温和腐蚀环境中保持良好的稳定性。因此，研究光纤激光直接快速成型316L不锈钢精密零件的制备方法和工艺参数对成型质量的影响，对于提高制造效率和降低成本具有重要意义。
2.实验方法
首先，准备316L不锈钢粉末，并将其分散在等量的聚合物粘结剂中，形成粉末颗粒和粘结剂的混合物。然后，在工作台上涂布一层混合物，并使用光纤激光对其进行熔融，形成第一层。接下来，将工作台下降一定距离，再次涂布混合物，并进行熔融，形成第二层。如此循环，直到零件制造完成。
在实验过程中，改变激光功率、扫描速度和加热温度等工艺参数，制备不同条件下的316L不锈钢精密零件。然后，通过金相显微镜观察和扫描电子显微镜分析不同条件下的成型质量和表面质量。
3.结果与讨论
通过对不同工艺参数下的成型质量指标的分析，我们得出了最佳的工艺参数组合，包括激光功率、扫描速度和加热温度等。实验结果表明，采用最佳工艺参数组合时，可以获得较高的成型质量和表面质量。
在分析不同工艺参数对成型质量的影响时，发现激光功率对成型速度和质量有着重要影响。过高的激光功率会导致过热和过熔现象，而过低的激光功率则会导致无法完全熔融。扫描速度对成型质量的影响主要体现在成型速度上，过高的扫描速度会导致成型速度过快，材料无法充分熔融。加热温度对成型质量的影响主要体现在熔化和熔池形成上，过高的加热温度会导致熔池过深和过大，而过低的加热温度则会导致熔池无法形成。
4.结论
本文研究了光纤激光直接快速成型316L不锈钢精密零件的制备方法和工艺参数对成型质量的影响。通过实验验证，得出了最佳的工艺参数组合，并得到了较好的成型质量和表面质量。这对于提高制造效率和降低成本具有重要意义。
然而，本研究还存在一些问题需要进一步深入研究，如材料性能和力学性能的测定等。这将有助于更深入地理解不锈钢在光纤激光直接快速成型中的应用潜力，并为工程实践提供更可靠的依据。
参考文献:
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