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金屬粉末燒結(jié)技術(shù)分析
時(shí)間: 2024-05-09 11:38:00
發(fā)布人:超級(jí)管理員
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1選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)

選擇性激光燒結(jié)(SLS)是采用激光有選擇地分層燒結(jié)固體粉末,并使燒結(jié)成型的固化層層層疊加生成所需形狀的零件。其整個(gè)工藝過程包括CAD模型的建立及數(shù)據(jù)處理、鋪粉、燒結(jié)以及后處理等。

采用金屬粉末進(jìn)行快速成型是激光快速成型由原型制造到快速直接制造的趨勢,它可以大大加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度,具有廣闊的應(yīng)用前景。金屬粉末的選區(qū)燒結(jié)方法中,常用的金屬粉末3種:

(1)金屬粉末和有機(jī)粘結(jié)劑的混合體按一定比例將兩種粉末混合均勻,然后用激光束對(duì)混合粉末進(jìn)行選擇燒結(jié)。

(2)兩種金屬粉末的混合體其中一種熔點(diǎn)較低起粘結(jié)劑的作用。其燒結(jié)成型類似于液相燒結(jié),激光能量將復(fù)合組分中低熔點(diǎn)的成分熔化,形成的液相將固相浸潤,冷卻后低熔點(diǎn)液相凝固將高熔點(diǎn)組分粘結(jié)起來。

3)單一的金屬粉末對(duì)單元系燒結(jié),特別是高熔點(diǎn)的金屬,在較短的時(shí)間內(nèi)需要達(dá)到熔融溫度,需要很大功率的激光器。其存在的 問題是因組織結(jié)構(gòu)多孔導(dǎo)致制件密度低、機(jī)械性能差。

2選擇性激光熔融技術(shù)(SLM)

SLM是近年來誕生的金屬粉末的快速成型技術(shù),用它能直接成型出接近完全致密度的金屬零件。SLM技術(shù)克服了SLS技術(shù)制造金屬零件工藝過程復(fù)雜的困擾。

SLM技術(shù)是利用光斑直徑為100μm以內(nèi)的高能激光束直接熔化金屬粉末,一層一層的選區(qū)熔化堆積, 終形成具有冶金結(jié)合、組織致密的金屬零件。

SLM是金屬3D打印技術(shù)的重要研究方向,可直接成型縷空點(diǎn)陣、中空夾層、一體化等復(fù)雜輕量化結(jié)構(gòu)零件。目前,SLM技術(shù)成型已開始應(yīng)用于航空、航天、汽車、模具、醫(yī)療等領(lǐng)域。

3微波燒結(jié)技術(shù)

微波燒結(jié)是一種 節(jié)能、清潔環(huán)保的燒結(jié)方法,可以使燒結(jié)產(chǎn)品獲得更精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,已經(jīng)得到世界認(rèn)可,被稱為新一代的燒結(jié)技術(shù)。經(jīng)過近十幾年的發(fā)展,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于金屬粉末的微波燒結(jié)機(jī)理研究取得一定進(jìn)展。

微波加熱是通過分子或原子與電磁場的相互作用使材料自身產(chǎn)生熱能,燒結(jié)過程中,顆粒黏結(jié)面上發(fā)生質(zhì)與量的變化以及燒結(jié)體內(nèi)孔隙的球化與縮小,這些過程都是以物質(zhì)遷移為基礎(chǔ),即物質(zhì)遷移是燒結(jié)頸長大的根本原因,所以明確物質(zhì)遷移方式對(duì)研究金屬粉末在微波場中的燒結(jié)行為至關(guān)重要。

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