激光选区烧结成形
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激光选区烧结1 .工艺过程原理激光选区烧结(Selected Laser Sintering , SLS )采用CO :激光器对粉末材料(塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层堆积成三维实体的工艺方法,其工艺过程原理如图8 一7 所示,典型设备如美国DTM 公司的Sinterstation 一2500 型粉末材料激光烧结站。
激光选区烧结在开始加工之前,先将充有氮气的工作室升温,并保持在粉末的熔点以下。
成形时,送料筒上升,铺粉滚筒移动,先在工作平台上铺一层粉末材料,然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结,使粉末熔化继而形成一层固体轮廓。
第一层烧结完成后,工作台下降一截面层的高度,再铺上一层粉末,进行下一层的烧结,如此循环,形成三维的原型零件。
最后经过5 ? 10h 冷却,即可从粉末缸中取出零件。
未经烧结的粉末能承托正在烧结的工件,当烧结工序完成后,取出零件,未经烧结的粉末基本可自动脱掉,并重复利用。
因此,SLS 工艺不需要建造支撑,事后也不要为清除支撑而烦恼。
2 . SLS 优缺点和应用范围SLS 快速原型技术的优点是:l )与其他工艺相比,能生产最硬的模具。
2 )可以采用多种原料,例如绝大多数工程用塑料、蜡、金属、陶瓷等。
3 )零件构建时间短,每小时高度可达到lin 。
4 )无需对零件进行后矫正。
5 )无需设计和构造支撑。
SLS 快速原型技术的缺点是:l )在加工前,这种工艺仍须对整个截面进行扫描和烧结,加上要花近2h 的时间将粉末加热到熔点以下,当零件构建之后,还要用5 ? 10h 冷却,然后才能将零件从粉末缸中取出,成形时间较长。
2 )表面粗糙度受粉末颗粒大小及激光点的限制。
3 )零件的表面一般是多孔性的,在烧结陶瓷、金属与枯结剂的混合粉并得到原型零件后,为了使表面光滑,必须将它置于加热炉中,烧掉其中的枯结剂,并在孔隙中渗人填充物,其后处理较为复杂。
激光选区烧结快速成形机床技术条件激光选区烧结快速成形机床是一种先进的制造设备,它通过激光束烧结金属粉末,实现快速制造复杂形状的零件。
下面将对激光选区烧结快速成形机床的技术条件进行详细介绍。
一、激光选区烧结快速成形机床的工作原理激光选区烧结快速成形机床采用激光束烧结金属粉末的方式进行制造。
其工作原理是:首先,通过计算机辅助设计软件将待制造的零件进行建模,并生成相应的制造路径。
然后,将金属粉末均匀喷射到工作台上的制造区域。
接下来,激光束被聚焦在制造区域上,通过高温熔融金属粉末,形成一层固态金属。
随着工作台的移动,不断叠加新的金属粉末,并通过激光烧结形成固态金属结构。
最后,经过后续的加工和处理,得到最终的零件。
二、激光选区烧结快速成形机床的关键技术条件1. 激光源:激光选区烧结快速成形机床需要高能量密度的激光束来熔融金属粉末。
常用的激光源包括二氧化碳激光器、光纤激光器等。
2. 粉末喷射系统:粉末喷射系统用于将金属粉末均匀喷射到制造区域。
它包括粉末供给装置、喷嘴和气体控制系统等。
3. 制造路径规划:制造路径规划是激光选区烧结快速成形的关键技术之一。
通过计算机辅助设计软件生成的制造路径,可以确保零件的几何形状和精度要求。
4. 烧结控制系统:烧结控制系统用于控制激光束的功率、扫描速度等参数,以及对制造过程中的温度、压力等进行监测和控制。
5. 工作台:工作台是支撑和移动零件的平台,具有高精度和高稳定性的要求。
常用的工作台形式有平面工作台和旋转工作台等。
6. 材料选择:激光选区烧结快速成形可以适用于多种金属材料,如钛合金、铝合金、不锈钢等。
对于不同材料,需要调整激光功率、扫描速度和工作台温度等参数。
7. 后续处理:激光选区烧结快速成形得到的零件通常需要进行后续处理,包括去除支撑结构、热处理、表面处理等,以满足零件的使用要求。
三、激光选区烧结快速成形机床的应用领域激光选区烧结快速成形机床具有制造复杂形状零件的优势,广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
激光选区烧结快速成型在熔模铸造中的应用采用激光选区烧结(SLS)技术烧结耐碱腐蚀阀门PS基粉料原型件,并结合熔模铸造技术生产出铸件。
研究了SLS快速成型和熔模铸造一体化技术,从而实现了从计算机三维模型到金属零件的快速铸造工艺。
激光选区烧结(SLS)快速成型技术采用离散/堆积成型的原理,就是将在计算机上建模的CAD三维立体造型零件,转换成STL文件格式,再用一离散软件从STL文件离散出一系列给定厚度的有序片层,然后,将上述的离散数据传递到成型机中去。
成型机中的扫描器在计算机信息的控制下逐层进行扫描烧结。
通过层层堆积生成实物样件。
由于它把复杂的三维制造转化为一系列简单的二维制造的叠加.因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零件,极大地提高了生产效率和制造的灵活性。
它与多领域制造工艺相结合,可实现快速模具、快速铸造、快速产品制造。
1 基于SLS原型件的熔模铸造工艺快速成型技术与铸造工艺相结合的产物是快速铸造技术(Quick Casting,简称QC),与传统熔模铸造相比,直接由快速成型系统制造出铸造熔模,省去了蜡模压型设计、压型制造等环节,大大地提高了企业的竞争力。
下面介绍利用SLS 快速成型技术提供的PS原型件为“蜡模”,进行熔模铸造工艺研究。
基于SLS 的熔模铸造工艺流程如图l所示。
图1 基于SLS的熔模铸造工艺流程1.1 “蜡模”的制作采用SLS专用聚苯乙烯(PS)粉末材料,在AFS快速成型机上烧结出阀体和阀芯的PS原型件。
经过蜡化、精整处理后,称为“蜡模”,如图2所示。
1.2 浇注系统的确定图2 阀体和阀芯的蜡模浇注系统是铸型中引导液态金属进入型腔的通道,合理的浇注系统设计。
应该根据铸件的结构特点、技术条件、合金种类.选择浇注系统的结构类型、确定浇口位置。
浇注系统设计是否合理.直接影响着铸件的质量。
采用韩国出品的铸造模拟分析软件Anycasting对铸造充型和凝同过程进行数值模拟,对铸件可能产生的缺陷进行事前预测,通过模拟结果判断浇注系统是否合理,是否需要进行调整。
激光选区烧结(sls)成形的后处理工艺及方法【激光选区烧结(sls)成形的后处理工艺及方法】一、引言其实啊,在当今这个科技飞速发展的时代,各种新奇的技术层出不穷。
今天咱们就来聊聊激光选区烧结(SLS)成形这一神奇的工艺,看看它到底是怎么一回事,又有着怎样的魅力。
二、SLS 工艺的历史1. 起源与发展说起激光选区烧结(SLS)的历史,那得追溯到上个世纪 80 年代。
说白了就是科学家们脑洞大开,想着能不能用激光和粉末材料来创造出各种形状的物件。
最开始的时候,这技术还很粗糙,能做的东西也有限。
但随着时间的推移,不断地有科研人员投入研究,技术也就越来越成熟啦。
比如说,最开始 SLS 只能做出一些简单的模型,而且精度不高。
但经过多年的改进,现在已经可以制造出复杂的、高精度的零部件,甚至可以应用于航空航天、医疗等高端领域。
三、SLS 工艺的制作过程1. 材料准备首先得准备好材料,通常是各种粉末,比如尼龙、聚苯乙烯、金属粉末等。
这些粉末就像是我们做蛋糕用的面粉,是基础原料。
2. 激光烧结然后就是关键的一步啦,激光登场!激光按照预先设计好的路径,有选择地对粉末进行烧结。
这就好比我们用手电筒照着纸上的图案,有光照到的地方就会发生变化。
在这里,激光照到的粉末就会融合在一起,形成一个层面。
3. 层层叠加一层烧结完成后,工作台会下降一层的高度,再铺上一层新的粉末,然后激光继续烧结。
就这样一层一层地堆积,最终形成一个三维的物体。
打个比方,这就像是在盖房子,一层一层地往上砌砖,只不过这里的“砖”是粉末,“砌砖”的工具是激光。
四、SLS 工艺的特点1. 材料多样性SLS 工艺最大的特点之一就是能使用各种各样的材料。
不管是塑料、金属,还是陶瓷,它都能搞定。
这就好比一个超级大厨,不管是蔬菜、肉类还是海鲜,都能烹饪出美味佳肴。
2. 复杂形状制造能力它还特别擅长制造那些形状复杂的物件。
比如说一些内部有复杂结构的零件,用传统方法很难做出来,但 SLS 却能轻松应对。
激光选区烧结快速成形机床技术条件激光选区烧结快速成形机床是一种通过激光烧结技术实现快速成形的高精度制造设备。
它具备一系列独特的技术条件和特点,能够满足各种复杂零件的制造需求。
在激光选区烧结快速成形过程中,利用激光束对粉末材料进行选区烧结,实现零件的逐层堆叠和成形。
这种制造方式能够在不需要任何模具的情况下,直接将设计好的CAD模型转化为实体零件,大大缩短了零件制造的周期。
激光选区烧结快速成形机床具备高精度的加工能力。
激光束的直径可以控制在几十微米至几百微米范围内,因此可以实现对微小结构的制造。
同时,激光选区烧结快速成形机床还具备非常高的加工精度和表面质量,能够满足高精度零件的制造需求。
第三,激光选区烧结快速成形机床具备广泛的适用材料范围。
无论是金属材料、陶瓷材料还是复合材料,都可以通过激光选区烧结技术进行快速成形。
这使得该技术在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域具备广阔的应用前景。
激光选区烧结快速成形机床还具备高效率的制造能力。
通过激光束的快速扫描和选区烧结技术,可以实现较高的制造速度。
相比传统的加工方式,激光选区烧结技术能够大幅缩短制造周期,提高生产效率。
激光选区烧结快速成形机床技术的应用也带来了一些挑战。
首先,激光选区烧结过程中会产生大量的热量,需要采取合适的冷却措施,以保证零件的质量和形状稳定性。
其次,激光选区烧结技术对材料的要求较高,需要选择适合的粉末材料和合适的加工参数。
此外,激光选区烧结快速成形机床的设备成本较高,需要进行合理的投资规划和成本控制。
激光选区烧结快速成形机床是一种具备高精度、高效率和广泛适用材料的制造设备。
它为各种复杂零件的制造提供了一种新的解决方案,具有广阔的应用前景。
随着技术的不断发展,相信激光选区烧结快速成形机床将在制造领域发挥越来越重要的作用。
关于激光选区烧结成型精度影响因素的研究*激光选区烧结(SLS)是一种重要的快速成型技术,利用激光照射粉末实现工件的加工固化。
文章对激光选区烧结成型精度的影响因素进行了介绍,主要包括粉末颗粒形状、成型缸结构和扫描方式等因素。
通过对比分析,给出了各个因素的优缺点和适用情况。
标签:激光选区烧结;成型精度;粉末形状;成型缸;扫描方式快速原型(也称快速成型)技术是近些年发展起来的一种新型快速制造技术,它借助计算机、激光、精密传动和数控等现代化手段,将计算机辅助设计制造相互结合,达到迅速生产产品模型或样件的目的。
其中,粉末激光烧结快速成型SLS(Selected Laser Sintering)是快速原型制造技术一种重要的变现形式。
通过激光照射,有选择的将可溶化粘结的固体粉末烧结成型并层层叠加,最终形成工件实体。
其主要工艺过程分为前处理,叠层制造以及后处理三个阶段,由于前处理阶段主要由CAD建模、模型切片等部分组成,不同工艺方法大同小异,故本部分将主要集中于叠层制造与后处理阶段的对比分析,来研究影响成型精度的因素。
1 粉末颗粒对铺粉效果的影响粉末颗粒的粒径大小和颗粒形状是决定最小铺粉厚度的主要因素,而铺粉厚度对原型制件精度有很大影响,目前常见的颗粒形状主要有球形细颗粒,球形粗颗粒和角形颗粒三种。
经研究对比发现球形颗粒比角形颗粒流动性好,球形细颗粒比球形粗颗粒流动性好。
角形颗粒铺粉后的均匀性从宏观上看明显比球形颗粒的均匀性差,这是由于角形颗粒内摩擦角较大,颗粒与颗粒之间的相互作用力大,容易产生整体推动现象,铺粉时在平面上发生滑动;而圆形颗粒之间相互作用力小,铺粉相对较均匀[1]。
2 成型缸结构对比分析2.1 双缸铺粉双缸铺粉方式采用的是一个供料缸和一个成型缸,当激光器根据模型截面信息扫描烧结完一层之后,成型缸下降一个层厚,供料缸上升一个层厚,铺粉辊将粉末材料从供料缸里推向成型缸,铺粉完毕后返回到零位,完成一次铺粉需一个来回。
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状激光选区烧结(LaserSelectiveSoldering,简称LSS)是一种新型的焊接技术,它可以快速准确烧结微型电子元件,具有一个精度高、操作简单和控制柔性强的优点。
随着科技的发展,激光选区烧结技术在电子产品中的应用也越来越广泛。
本文将分析激光选区烧结电子材料的发展和研究状况,并就其在实际应用中的优缺点作出介绍。
第一部分介绍了激光选区烧结电子材料的发展历程及研究现状。
激光选区烧结是由一个可控制的激光源和热传导装置一起使用的一种新型的焊接技术。
它的工作原理是,在被烧结的电子元件表面,激光束会将部分区域迅速加热,使其熔化,形成一个可控制的熔接池,而另一部分区域则不会受到激光的影响,因此可以防止熔接区域的损伤。
自从三十年前被发明以来,激光选区烧结技术不断发展,现在已经成为一种实用、有效的焊接技术。
第二部分介绍了激光选区烧结电子材料在实际应用中的优势和局限。
相比传统的焊接技术,激光选区烧结技术具有以下优势:(1)烧结速度快,烧结更加准确;(2)焊点大小可控制,可以满足不同应用要求;(3)对电子元件的热损伤更小,能够保证元件的可靠性;(4)烧结时不会出现外焊,降低了焊接失败率;(5)操作简单,减少了操作人员的技术要求。
但是,该技术也存在一些不足,如:(1)其精度要求较高,不适合大型电子元件的焊接;(2)成本较高,不适合大规模生产;(3)对灰尘和气体的污染较大,不利于环保。
综上所述,激光选区烧结是一种新型的焊接技术,它可以实现快速、准确的烧结,具有精度高,操作简单,控制柔性强的优点,但也有一些不足。
未来将进一步提高技术精度,缩短烧结时间,减少污染,并把成本降至最低等方面进行研究,以更好地运用激光选区烧结技术,实现高效、质量更优的烧结制品。
激光选区熔化成型工作原理激光选区熔化成型(Selective Laser Melting,简称SLM)是一种先进的三维打印技术,它基于激光束对金属粉末进行定向熔化,逐层堆积构建出复杂的零件结构。
这种工艺具有高精度、高质量和高灵活性的特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
1. 激光选区熔化成型的基本原理激光选区熔化成型的基本原理是利用激光束将金属粉末进行局部熔化,并在固化后逐层堆积形成零件。
具体步骤如下:第一步,通过计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)软件将待打印的零件进行三维建模。
第二步,将建模数据转换为切片数据,并通过切片软件生成激光扫描路径。
第三步,将金属粉末均匀地铺在打印台上。
第四步,激光束根据预设的路径控制扫描,在每个扫描点上将金属粉末熔化成液态,形成一个很小的熔池。
第五步,激光束移动到下一个扫描点,重复第四步的熔化过程,直到一层完成。
第六步,被熔化的金属粉末与底板相互粘接,形成一层固体。
第七步,打印台下降一层,重复第三步至第六步的过程,直到整个零件打印完成。
通过以上步骤,激光选区熔化成型技术能够实现高精度的零件制造。
激光束的高能量密度和狭窄的熔化区域,使得零件的熔化和凝固过程非常快速,可以避免材料的过热和过熔的问题。
SLM技术还可以根据需要调整激光功率、扫描速度和层厚等参数,实现对打印质量的控制。
2. 激光选区熔化成型的优势和应用激光选区熔化成型技术具有以下几个显著的优势:2.1 高度灵活性:激光选区熔化成型技术可以打印出复杂的零件结构,包括内部空洞、异形表面和薄壁结构等。
相比传统的加工方法,SLM技术不需要使用模具,可以大大缩短产品开发周期和降低成本。
2.2 高精度和精细性:激光束的直径非常细小,可以实现非常高的精度。
由于激光束的定向和熔化粉末的局部熔化,可以在零件表面形成非常光滑的层面和边缘。
这使得SLM技术在制造复杂、高精度的零部件和模具方面具有独特优势。
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状激光选区烧结(LaserAssistedSelectiveSintering简称LASS是一种利用激光烧结粉末成形技术,它具有快速成形的优势,可以制造出精度高、表面光洁度好的形状复杂的三维零件。
激光选区烧结材料一般指通过激光烧结形成的金属、塑料和陶瓷等材料。
近年来,激光选区烧结技术在信息、电子、航空航天、机械、制药、化工、汽车、火力发电等领域发挥着重要作用。
它在航空航天、机械、电子制造领域应用最多。
首先,激光选区烧结在航空航天领域发挥着重要作用。
它可以用来制造航空航天发动机零件,如叶片、机壳、排气管等。
它的用途不仅限于制造发动机部件,还可以制造卫星的机壳、维修发动机和火箭发动机,以及电话卫星的控制装置。
另外,它还可以制造涡轮发动机的零件,如外壳、旋转部件和气动部件。
其次,激光选区烧结在机械制造领域也有重要应用。
它可以用来制造机械零件,如齿轮、轴承、螺丝和密封件等,以及汽车零部件,如发动机或变速器等。
此外,它还可以用来制造高精度的微型零件,如手表件、钟表件、汽车零部件等。
第三,激光选区烧结在电子制造领域也有重要应用。
它可以用来制造系统集成电路、半导体器件、多层电路板、复杂的晶体管和光电器件等。
此外,它还可以用来制造复杂的电子组件,如数据芯片和多层电路板等。
此外,激光选区烧结也在制药、化工、汽车、火力发电等领域发挥着重要作用。
它可以用来制造具有高精度的医疗仪器和药品零件,如注射器和药瓶等。
它还可以用来制造化工和汽车行业的零件,如塑料泵和汽车部件等。
从以上讨论可以看出,激光选区烧结技术已经发展成为一种被广泛应用的成形材料的制造技术,其应用面广泛,各行各业用上它,可以提高产品质量、降低成本。
然而,激光选区烧结技术也存在一些问题,比如烧结温度控制不是太精确、烧结过程中会产生烟尘等。
必须继续努力改进激光选区烧结技术,以满足不断发展的现代制造业的需要。
综上所述,激光选区烧结是一种有效且可靠的成形材料制造技术,它在航空航天、机械、电子制造和其他行业发挥着重要作用,在制造过程中能够提高效率,减少成本。
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状随着科技的发展,激光被广泛应用于许多行业,其中之一是激光选区烧结成型材料。
激光选区烧结可以实现更精密和高效的成型,具有很强的可编程性和性能优越性。
激光选区烧结是利用激光束在材料表面引发热效应而产生的烧结现象。
激光辐照能量可以转化为热能,使表面材料超过区域熔点形成液态,并且形成均匀的表面液滴。
激光选区烧结的一个重要特点是它的可编程性,可以选择对一定区域的激光照射时间、光束强度和表面液滴的大小以及位置,从而实现多种形状的成型,包括改变厚度、形成凹槽和其他相关的形状,从而达到调制材料力学性能的目的。
激光选区烧结的另一个重要特点在于均熔点较低。
此外,较小尺寸的激光光斑可以为液滴再分割和增大控制,能快速实现3D形状。
相对于传统加工,激光选区烧结技术可以更快速、更有效地实现形状变化,不需要工件易损夹具和费时费力的模具更替,并且可以在几秒内实现形状变换。
此外,激光选区烧结还有一个重要的优势就是对环境的友好性。
这种技术能够避免传统烧结技术出现的烟尘、污染和伤害问题,它可以最大限度地减少无机物和有机物在烧结过程中释放出来的污染物,有效保护环境。
另外,激光选区烧结还可以改善材料的表面性能,因为它可以实现精确和局部的烧结,可以保持表面的光洁度和完整性,从而提升材料的性能。
激光选区烧结技术在近几年来得到了大量的应用,其中包括金属表面烧结、发射管的制作、硅的加工、塑料和橡胶的成型、金属塑料组合复合件的焊接以及精密件的加工等。
激光选区烧结技术可以满足更先进更精确的加工要求,不但可以改善材料的表面性能,而且可以改变材料的形状,从而满足特定的功能要求。
总的来说,激光选区烧结技术可以实现快速、简单、精确的加工,是一项具有很高科技含量的加工技术,可以满足传统加工技术无法实现的加工要求,而且可以改善加工过程对环境的污染。
因此,激光选区烧结技术是一种技术含量很高的成型技术,可以满足不同行业对精密和高效加工,具有广泛的应用前景。