高级检索

ISSN1001-3806CN51-1125/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

选区激光熔化成型金属零件上表面粗糙度的研究

刘睿诚 杨永强 王迪

引用本文:
Citation:

选区激光熔化成型金属零件上表面粗糙度的研究

    作者简介: 刘睿诚(1989- ),男,硕士研究生,研究方向为激光加工及先进材料成型技术。.
    通讯作者: 杨永强, meyqyang@scut.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(51275179);广东省自然科学基金资助项目(S2012040007516);中央高校基本科研业务费资助项目(2012ZB0014)

  • 中图分类号:

    TG665

Research of upper surface roughness of metal parts fabricated by selective laser melting

    Corresponding author: YANG Yong-qiang, meyqyang@scut.edu.cn ;
  • CLC number:

    TG665

  • 摘要: 为了改善成型件表面质量,从微观上研究了决定选区激光熔化成型金属零件的上表面粗糙度的主要因素,通过研究单熔道成型,从熔道搭接的角度理论分析了成型件的上表面粗糙度,基于自主研发的成型设备Dimetal-280加工实体零件进行了实际测量对比,获得表面粗糙度的轮廓算术平均偏差Ra的理论值为3.21m,微观不平度十点高度Rz的理论值为12.79m,其实测值Ra=7.36m,Rz=40.01m;进行喷砂和电解抛光处理后,表面粗糙度减小,即Ra=2.34m,Rz=10.86。结果表明,成型件的上表面粗糙度主要受熔道宽度、扫描间距和铺粉层厚3个因素的共同影响;粗糙度实测值与理论值有偏差,主要是由于熔道不稳定、表面出现球化、粉末粘附等缺陷造成;成型件经过电化学处理后表面质量有较大的改善。选区激光熔化成型金属零件可达到良好的表面粗糙度,此项研究为进一步提高表面质量和应用于生产加工提供了参考依据。
  • [1]

    SUN T T,YANG Y Q,SU X B,et al. Research of densification of 316L stainless steel powder in selective laser melting process[J]. Laser Technology,2010,34(4):443-446 (in Chinese).
    [2]

    WU W H,YANG Y Q,WANG H W,et al. Research on direct rapid manufacturing of 316L fine metal part using fiber laser[J]. Laser Technology,2009,33(5):486-489 (in Chinese).
    [3]

    STANDARDIZATION ADMINISTRATION of the PEOPLE'S REPUBLIC of CHINA. GB/T 3505-2000 Surface texture: profile method-Terms,Definitions and surface texture parameters[S]. Beijing: China Standardization Press,2009:1-17( in Chinese).
    [4]

    MUMTAZ K,HOPKINSON N. Top surface and side roughness of Inconel 625 parts processed using selective laser melting[J]. Rapid Prototyping Journal,2009,15(2): 96-103.
    [5]

    CHEN G X,WANG Z M,GUAN K,et al. Effects of parameters on surface roughness of samples by selective laser melting[J]. Technology and Test,2009(12):86-89( in Chinese).
    [6]

    PENG C W,ZENG X Y,WANG Z M. Research on macro-quality of stainless steel parts by selective laser melting. Wuhan: Huazhong University of Science Technology,2009:34-40(in Chinese).
    [7]

    SUN T T,YANG Y Q,GUO M H. Analysis of the morphology of 316L stainless part formed by selective laser melting[J]. Laser Journal,2009,30(5):68-70(in Chinese).
    [8]

    WANG D,YANG Y Q. Study on the fabrication properties and process of stainless steel parts by selective laser melting. Guangzhou: South China University of Technology,2011:54-57(in Chinese).
    [9]

    SONG B,DONG S,ZHANG B,et al. Effects of processing parameters on microstructure and mechanical property of selective laser melted Ti6Al4V[J]. Materials and Design,2012,35:120-125.
    [10]

    DADBAKHSH S,HAO L,JERRARD P G E,et al. Experimental investigation on selective laser melting behaviour and processing windows of in situ reacted Al/Fe2O3 powder mixture[J]. Powder Technology,2012,231:112-121.
    [11]

    BRINKSMEIER E,LEVY G,MEYER D,et al. Surface integrity of selective-laser-melted components[J]. Manufacturing Technology,2010,59(1): 601-606.
    [12]

    YASA E,KRUTH J. Application of laser re-melting on SLM parts[J]. Advances in Production Engineering Management,2011,6(4):259-270.
    [13]

    YASA E,KRUTH J,DECKERS J. Manufacturing by combining selective laser melting and selective laser erosion/laser re-melting[J]. Manufacturing Technology,2011,60(1):263-266.
    [14]

    KRUTH J,YASA E,DECKERS J. Roughness improvement in selective laser melting[C]//Proceedings of the 3rd International Conference on Polymers and Moulds. Gent,Belgium: Ku LeUven,2008: 170-183.
  • [1] 陈晨郭晓明马军王文生 . 基于激光散斑角度相关法表面粗糙度测量. 激光技术, 2015, 39(4): 497-500. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.015
    [2] null , . 电子调制的激光相干粗糙度测量技术研究. 激光技术, 2016, 40(3): 447-450. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.031
    [3] 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
    [4] 何国豪劳子彬甘宏海曹明轩付斌刘志平王颖袁铭辉 . 工艺参数对SLM成形CuCrZr合金微流道粗糙度的影响. 激光技术, 2023, 47(5): 639-645. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.05.010
    [5] 陈赛华戴玉堂肖翔丁莉云 . 深紫外激光对GaN薄膜的激光抛光研究. 激光技术, 2012, 36(1): 13-15,36. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.004
    [6] 韩小花邓磊敏吴宝业白克强周翔刘朋段军 . 皮秒激光抛光KDP晶体的工艺研究. 激光技术, 2018, 42(2): 166-171. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.005
    [7] 丁瑞堂孙树峰刘庆玉邵晶 . 激光化学复合抛光工艺参量对304不锈钢性能的影响. 激光技术, 2019, 43(3): 295-300. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.002
    [8] 师文庆杨永强 . 选区激光熔化中激光束的传输变换及聚焦特性. 激光技术, 2008, 32(3): 308-311.
    [9] 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
    [10] 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
    [11] 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
    [12] 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.
    [13] 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.
    [14] 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.
    [15] 朱保华黄静张文涛蒋曲博周钦 . 基于灰度共生矩阵方法的激光散斑特性分析. 激光技术, 2012, 36(5): 620-622. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.011
    [16] 季国顺张永康 . 激光抛光化学气相沉积金刚石膜. 激光技术, 2003, 27(2): 106-109.
    [17] 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
    [18] 李田泽张静华 . 一种无触点快速测量表面粗糙度的方法. 激光技术, 1998, 22(4): 207-211.
    [19] 张辉桑胜波菅傲群段倩倩张文栋 . SOI纳米光波导表面粗糙度的研究进展. 激光技术, 2017, 41(3): 367-375. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.013
    [20] 杨永强王迪何兴容 . 基于CT数据反求快速制造牙颌技术研究. 激光技术, 2010, 34(3): 289-293. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.001
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3667
  • HTML全文浏览量:  671
  • PDF下载量:  947
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-13
  • 录用日期:  2012-11-20
  • 刊出日期:  2013-07-25

选区激光熔化成型金属零件上表面粗糙度的研究

    通讯作者: 杨永强, meyqyang@scut.edu.cn
    作者简介: 刘睿诚(1989- ),男,硕士研究生,研究方向为激光加工及先进材料成型技术。
  • 1. 华南理工大学 机械与汽车工程学院, 广州 510640
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(51275179);广东省自然科学基金资助项目(S2012040007516);中央高校基本科研业务费资助项目(2012ZB0014)

摘要: 为了改善成型件表面质量,从微观上研究了决定选区激光熔化成型金属零件的上表面粗糙度的主要因素,通过研究单熔道成型,从熔道搭接的角度理论分析了成型件的上表面粗糙度,基于自主研发的成型设备Dimetal-280加工实体零件进行了实际测量对比,获得表面粗糙度的轮廓算术平均偏差Ra的理论值为3.21m,微观不平度十点高度Rz的理论值为12.79m,其实测值Ra=7.36m,Rz=40.01m;进行喷砂和电解抛光处理后,表面粗糙度减小,即Ra=2.34m,Rz=10.86。结果表明,成型件的上表面粗糙度主要受熔道宽度、扫描间距和铺粉层厚3个因素的共同影响;粗糙度实测值与理论值有偏差,主要是由于熔道不稳定、表面出现球化、粉末粘附等缺陷造成;成型件经过电化学处理后表面质量有较大的改善。选区激光熔化成型金属零件可达到良好的表面粗糙度,此项研究为进一步提高表面质量和应用于生产加工提供了参考依据。

English Abstract

参考文献 (14)

目录

    /

    返回文章
    返回