选区激光熔化中激光束的传输变换及聚焦特性

师文庆; 杨永强

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

选区激光熔化中激光束的传输变换及聚焦特性

师文庆 , 杨永强

文章导航 > 激光技术 > 2008 > 32(3): 308-311

引用本文:

Citation:

选区激光熔化中激光束的传输变换及聚焦特性

师文庆^1,2,
杨永强^1, ,

1.
华南理工大学机械工程学院, 广州 510640;
2.
华南理工大学机械工程学院, 广州 510640

作者简介: 师文庆(1971- ),男,讲师,博士研究生,主要从事物理电子及激光技术的教学与研究..

通讯作者: 杨永强, meyqyang@scu.tedu.cn

中图分类号: TN012;TG95

Laser beam’s focused properties and its transmission and transformation in selective laser melting

SHI Wen-qing^1,2,
YANG Yong-qiang^1, ,

1.
School of Mechanical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China;
2.
College of Science, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China

Corresponding author: YANG Yong-qiang, meyqyang@scu.tedu.cn

CLC number: TN012;TG95

摘要: 为了获得光束质量较好、光斑尺寸较小、功率密度较高的、适合于在选区激光熔化快速成型技术中应用的激光束,对应用于选区激光熔化快速成型技术中的高斯光束进行传输与变换。对其传输变换及聚焦特性进行了理论分析与实验验证,实验结果与理论分析的结果相符。取得了功率密度达106W/cm2以上的、光斑尺寸较小的、满足于在选取激光熔化技术中应用的光斑。将其应用于镍基合金(Ni25)和铜磷合金粉末的三维选区激光熔化快速成型。结果表明,这种传输变换及聚焦特性是可行有效的,得到了满足要求的光斑尺寸和功率密度。
- 激光技术 /
- 选区激光熔化 /
- 传输与变换 /
- 高斯光束 /
- 聚焦特性
Abstract: In order to obtain the laser beam with better beam quality,smaller spot diameter and higher power density in rapid prototyping for selective laser melting(SLM),Gaussian beam used in SLM was transmitted and transformed.The theoretic and experimental transmission,transformation and focused characteristic properties were analyzed.The experimental results are consistent with the theoretic ones.The smaller spot with power density above 106W/cm2 which is applicable in SLM,was obtained.When used in 3-D rapid prototyping for SLM of Ni-based alloy and Cu-P alloy powder,it also indicated feasible and effectual,and met the demands of spot diameter and power density.

[1]	LI P,XIONG W H.Principles and applications of selective laser sintering[J].Materials Review,2002,16(6):55-58(in Chinese).
[2]	QI H B,YAN Y N,LIN F,et al.Metal powders of selective laser sintering[J].Laser Technology,2005,29(4):183-186(in Chinese).
[3]	LU Y X,YANG Y P,CHEN Sh F.Laser transmission and transform technology[M].Chengdu:Press of University of Electronic Scierce and Technology of China,1997:53-59(in Chinese).
[4]	LU B D,JI X L,LUO Sh R,et al.Parametric characterization of laser beams and beam quality[J].Infrared and Laser Engineering,2004,33(1):14-17(in Chinese).
[5]	ZHOU B K,GAO Y Zh,CHEN T R,et al.Priciples of laser[M].Beijing:National Defence Industry Press,2000:69-84(in Chinese).
[6]	LI J Ch.Diffraction of laser and calculation on thermal acting[M].Beijing:Science Press,2002:196-199(in Chinese).
[7]	ZHANG G Sh.Modern laser manufacture technology[M].Beijing:Chemical Industry Press,2006:284-310(in Chinese).
[8]	YU D Y,TAN H Y.Engineering optics[M].Beijing:Mechanical Industry Press,2002:125-128(in Chinese).
[9]	ZHU L Q,BAI P K,ZHU J M.Rapid prototyping and rapid Manufacture technology[M].Beijing:National Defence Industry Press,2003:260-267(in Chinese).
[10]	WU W H,YANG Y Q,HUANG Y L.Direct manufacturing of Cubased alloy parts by selective laser melting[J].Chinese Optics Letters,2007,5(1):37-40.
[11]	XU L M,YANG Y Q,WU W H.Scanning path generating algorithm for selective laser melting rapid prototyping system[J].Mechanical & Electrical Engineering Technology,2006,35(9):46-48(in Chinese).

[1]	杨秋平 , 叶兵 . 用双平凸薄透镜组聚焦高斯激光束. 激光技术, 2010, 34(4): 520-524. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.024
[2]	季小玲 , 吕百达 . 高斯光束通过两种球差透镜的聚焦特性比较. 激光技术, 2002, 26(3): 231-233.
[3]	王梦瑶 , 朱海红 , 祁婷 , 张虎 , 曾晓雁 . 选区激光熔化成形Al-Si合金及其裂纹形成机制研究. 激光技术, 2016, 40(2): 219-222. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.014
[4]	何兴容 , 杨永强 , 王迪 , 孔卫东 , 吴伟辉 , 苏旭彬 , 黄伟红 . 选区激光熔化直接成型个性化牙冠牙桥研究. 激光技术, 2010, 34(1): 1-4. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.001
[5]	孙婷婷 , 杨永强 , 苏旭彬 , 郭明华 . 316L不锈钢粉末选区激光熔化成型致密化研究. 激光技术, 2010, 34(4): 443-446. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.004
[6]	程大伟 , 杨永强 , 王池林 , 吴伟辉 . 铜磷合金粉末选区激光熔化成型研究. 激光技术, 2009, 33(1): 63-66.
[7]	卢建斌 , 杨永强 , 王迪 , 罗子艺 , 苏旭彬 . 选区激光熔化成型悬垂面质量的影响因素分析. 激光技术, 2011, 35(2): 148-151. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.002
[8]	孔卫东 , 王淑范 , 王迪 , 卢建斌 , 杨永强 . 选区激光熔化直接成型个性化舌侧托槽的研究. 激光技术, 2012, 36(3): 301-306,311.
[9]	师文庆 , 杨永强 , 黄延禄 , 程大伟 . 选区激光熔化快速成型过程温度场数值模拟. 激光技术, 2008, 32(4): 410-412.
[10]	刘睿诚 , 杨永强 , 王迪 . 选区激光熔化成型金属零件上表面粗糙度的研究. 激光技术, 2013, 37(4): 425-430. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.003
[11]	王喜庆 , 吕百达 . 拉盖尔-高斯光束的聚焦特性. 激光技术, 1996, 20(3): 185-190.
[12]	王龙 , 沈学举 , 张维安 , 董红军 . 高斯光束的光谱传输特性分析. 激光技术, 2012, 36(5): 700-703. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.032
[13]	马再如 , 冯国英 , 陈建国 , 韩敬华 . Kerr效应对超高斯光束聚焦特性的影响. 激光技术, 2005, 29(6): 585-588.
[14]	彭润伍 , 吕百达 . 厄米-高斯光束通过光阑-透镜系统的聚焦特性. 激光技术, 2003, 27(3): 220-222.
[15]	廖廷俤 , 邹义榕 . 高斯光束经球端面抛物型GRIN棒传播与变换特性分析. 激光技术, 1994, 18(1): 17-22.
[16]	沈学举 , 周胜国 , 王龙 . 高斯光束照射下联合变换相关器特性研究. 激光技术, 2009, 33(4): 429-432. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.028
[17]	康俊 , 唐永林 , 李大义 , 陈建国 , 张科军 . 高斯光束在对数型非线性介质中的传输特性. 激光技术, 2000, 24(2): 118-122.
[18]	张廷蓉 , 吕百达 . 高斯光束通过非线性梯度折射率透镜的传输特性. 激光技术, 2004, 28(3): 323-326.
[19]	张彬 , 吕百达 . 扭曲高斯-谢尔模型光束通过有限尺寸透镜的聚焦特性. 激光技术, 1998, 22(3): 166-169.
[20]	吴伟辉 , 杨永强 , 王红卫 , 王迪 . 光纤激光直接快速成型3l6L不锈钢精密零件研究. 激光技术, 2009, 33(5): 486-489. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.024

点击查看大图

计量

文章访问数: 3164
HTML全文浏览量: 593
PDF下载量: 312
被引次数: 0

选区激光熔化中激光束的传输变换及聚焦特性

师文庆^1,2
杨永强^1, ,

通讯作者: 杨永强, meyqyang@scu.tedu.cn

作者简介: 师文庆(1971- ),男,讲师,博士研究生,主要从事物理电子及激光技术的教学与研究.

1. 华南理工大学机械工程学院, 广州 510640;
2. 华南理工大学机械工程学院, 广州 510640

收稿日期: 2007-01-29
录用日期: 2007-08-23
网络出版日期: 2008-06-25

关键词:

摘要: 为了获得光束质量较好、光斑尺寸较小、功率密度较高的、适合于在选区激光熔化快速成型技术中应用的激光束,对应用于选区激光熔化快速成型技术中的高斯光束进行传输与变换。对其传输变换及聚焦特性进行了理论分析与实验验证,实验结果与理论分析的结果相符。取得了功率密度达106W/cm2以上的、光斑尺寸较小的、满足于在选取激光熔化技术中应用的光斑。将其应用于镍基合金(Ni25)和铜磷合金粉末的三维选区激光熔化快速成型。结果表明,这种传输变换及聚焦特性是可行有效的,得到了满足要求的光斑尺寸和功率密度。