LENS与SLM金属3D打印技术对比系列之熔池形态对比(二)-亚慱体育app官网

日期:2021-01-24 00:21:01 | 人气: 58285

本文摘要:第一篇文章非常简单地理解了LENS(LaserEngineeredNetShaping )和SLM(SelectiveLaserMelting )的技术原理和非常简单的区别,这次对进一步的分析对比——熔池的形态高性能金属部件的激光增材生产技术和工艺复杂多样,在不同的工艺条件下熔池的形态、加热速度、冶金凝结的组织等材料成形的基础问题几乎不同。

成形

第一篇文章非常简单地理解了LENS(LaserEngineeredNetShaping )和SLM(SelectiveLaserMelting )的技术原理和非常简单的区别,这次对进一步的分析对比——熔池的形态高性能金属部件的激光增材生产技术和工艺复杂多样,在不同的工艺条件下熔池的形态、加热速度、冶金凝结的组织等材料成形的基础问题几乎不同。因此,比较分析这些基础问题的发展规律,为准确控制和理解挖掘合金材料的组织和性能得到一定的理论依据。在激光增材生产技术种类中,熔池是加工成形过程中较大的基本单元,熔池特征的平稳是确保整个加工过程乃至最终成形零件的组织性能的平稳。分析不同工艺成形过程中熔池形态特征的变化是非常重要的因素。

速度

让我们再次理解激光的形态。下图是激光形态的示意图,不会以能量密度集中的焦点平面为熔融面制作熔池。熔池形态特征的影响是在SLM激光增材生产过程中,随着激光功率的减少,熔池的深度逐渐减少,熔池内部的流动性增强,熔池与周围液体的认识面积减少,熔池的风扇效率减少,加热速度减少。

在LENS工艺中,熔池纵向尺寸小,一般超过毫米级,甚至厘米级,熔池横向被基板破坏的深度深,在SLM工艺中直径和单层堆积厚度小,因此熔池的尺寸一般为亚毫米a .大光斑LENSb .中光斑LENSc .小光斑LENSd .低功率SLMe .高功率SLMA 可知,熔池的加热速度随着激光功率的减少而减少,随着扫描面速度的减少而减少,因此以合金需要充分熔融为前提,容易以低激光功率和高扫描速度得到高加热速度。实质上激光功率和扫描速度的变化主要导致熔池能量输出的变化,最后引起了加热速度的变化。在其他条件下,熔池的能量输出越多,加热速度越低,反之亦然。

加热

成形

除了能量输出外,熔池和底座之间的风扇效率也是影响加热速度的主要因素之一。随着零件成形高度的减少,基板和成形部分的温度逐渐降低,熔池依赖于基板和成形部分展开风扇的效率减少,随着成形高度的减少,加热速度减少。熔池的形态是影响风扇效果的另一个最重要的因素。随着熔池浅长径比的减少,熔池内部的流动性增强,熔体的有效风扇效率减少,熔池的加热速度减少。

但LENS和SLM是不同的工艺,随着工艺参数和熔池形态的变化,熔池的热输出和风扇效率更简单,加热速度的差异也更大。高温冶金熔池高温梯度、低加热速度条件下比较慢的冷凝和阶段性堆积过程、移动熔池中熔体的热传导不道德及晶核和生长过程是冶金的组织特征(如结晶尺、结晶形态、结晶生长方向和晶界结构等)与工艺参数和专业在LENS成形过程中,柱状晶的尺寸随着激光功率的减小而减小,随着扫描速度的减小而增大,同时附近的基板区域中的柱状晶的尺寸明显大于接近基板区域的柱状晶的尺寸。在SLM成形过程中也发现了类似的变化规律。

在一次钛合金TC4的打印机中,根据加热速度的变化,在样品上、中、下三个地方,经常观察到不同尺寸的相和相互不同的组织结构。加热速度越大晶粒尺寸越小,相反晶粒尺寸越大。(三个部落工程师Mr。


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