基于选区激光熔化的金属零件快速成形现状与技术展望

金属零件激光快速成形研究涉及粉体材料制备与表征、激光工艺控制与优化、成形零件结构设计与优化以及激光冶金物理化学理论,是激光技术、材料科学与工程、机械工程、冶金工程等多学科交叉与融合,因此是一个富有开放性和挑战性的研究领域。目前,对于金属零件选区激光熔化快速成形的材料、工艺及理论的研究,尚有很多方面未获得本质突破。对于该领域诸多新材料、新工艺、新现象及新理论的深入研究与发掘,是实现激光快速成形技术走向工程应用的基础。     

航空高性能金属结构件激光快速成形研究进展

高性能金属结构件激光快速成形制造技术是利用快速原型制造(RPM)的基本原理,通过金属材料快速凝固激光熔覆逐层沉积,直接由零件CAD模型一步完成高性能“近终形”复杂金属零件的快速成形制造;是一种代表着先进制造技术与材料发展方向,将高性能结构材料设计、制备与“近终形”复杂零件直接成形有机融为一体的无模、非接触、无污染、数字化、知识化成形制造新技术     

金属材料激光表面改性与高性能金属零件激光快速成形技术研究进展

 简要报道本实验室目前在先进航空金属材料激光表面改性及高性能金属零件激光快速成形技术研究与应用的新进展。主要内容包括 :(1 )钛合金耐磨阻燃激光表面合金化与激光熔覆表面改性技术;(2 )刷式密封及指尖密封跑道高温自润滑耐磨涂层新材料及其激光熔覆制备新技术;(3 )难熔金属硅化物复合材料高温耐磨耐蚀多功能涂层新材料及激光熔覆涂层技术;(4 )高性能 /梯度性能钛合金及高温合金结构件激光快速成形技术。     

快速成形技术在航空发动机传动机匣上的应用

快速成形技术(Rapid Prototyping,RP)已经成为先进制造技术领域的一个重要里程碑,它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等。与传统的去材料成形技术相比,快速成形从零件的CAD三维几何模型出发,通过软件分层和数控成形系统,用激光束或者其他方法将材料堆积形成实体零件。快速成形技术能快速响应市场需求,满足个性化、多样化产品需求,已广泛应用于机械、电子、航空航天等各个领域。     

激光工程化净成形同轴送粉的研究

激光工程化净成形技术是近年来在传统快速成形技术基础上引入激光熔覆技术而创造的一种新的快速成形技术。与选择性激光烧结工艺不同，激光工程化净成形工艺不需要浸渗、热等静压等复杂后处理工序即可快速获得致密度和强度均较高的金属功能零件。介绍激光工程化净成形工艺系统的组成，着重介绍同轴送粉器的组成和工作原理，试验分析粉末流量与步进电机转速之间的关系。     

金属零件选区激光熔化直接快速成形工艺及最新进展

阐述了金属零件选区激光熔化直接快速成形的原理及其工艺特点;介绍了该工艺技术的最新进展及应用领域.     

航空钛合金激光快速成形技术应用的材料问题

激光快速成形技术是20世纪90年代中期发展起来的新型零件成形技术,也是目前航空制造业研究与应用开发的热点技术之一.本文就航空钛合金激光成形技术在实际生产中的冶金质量控制、组织性能关系、工艺规范和工艺适应性、质量一致性控制、航空构件应用定位等材料应用技术问题进行了评述,为确保航空用激光快速成形制件的安全可靠使用提供了参...     

激光快速成形在金属材料中的应用研究

叙述了激光快速成形技术的基本原理,详细介绍了激光快速成形技术在几种典型金属中的研究进展及应用现状,展望了激光快速成形技术的发展趋势.总体来看,该技术在研究与实际应用方面均取得了重大突破,但国内较国外还有一定差距.     

复杂薄板混合器波瓣制造技术

某混合器波瓣的研制中,通过设计成形和压筋模具,设计工艺基准,应用先进的数值模拟技术和数控激光切割技术成功完成了该零件的研制.     

激光熔化沉积快速成形TA15钛合金的力学性能

激光熔化沉积(LMD)快速成形技术,利用快速原型制造(RPM)技术在无需任何模具和工装条件下快速制造任意复杂形状零件的全数字化快速制造基本原理,以新材料快速凝固激光冶金制备技术为手段,通过金属材料的激光逐层熔化沉积,直接由零件CAD模型一步完成高性能"近终形"复杂金属零件的快速成形制造。     

钛合金零件的激光成形修复

激光成形修复技术的技术基础是激光熔覆表面修复技术和快速成形技术。常规的激光熔覆技术只是一种表面强化和改性技术,可用于修复一些没有成形形状要求的表面缺陷。激光成形修复则是把激光立体成形技术应用于修复过程,可以实现具有三维形状缺陷的零件的成形修复。     

激光直接沉积成形增材制造技术在飞机起落架上的应用研究

激光直接沉积成形对于飞机起落架制造具有"变革性"意义,具有突破规格限制、减少原材料浪费、缩短加工制造周期等技术优点,在未来飞机起落架快速试制方面具有较为明显的技术优势及应用前景。目前已突破A-100钢激光直接沉积增材制造成形工艺、性能质量控制等关键技术,试制的起落架零件已在飞机上实现领先试用,力学性能基本达到材料锻件水平。但面向该技术的推广应用仍面临着成形工艺策略、热处理控制、无损检测、构件表面强化及综合验证等关键技术的进一步突破。     

军用飞机金属零件激光增材修复技术的研究进展

激光增材修复技术适用于军用飞机金属零件的快速高效修复，是延长飞行服役年限和提升自主航空维修能力的重要推力。本文介绍了选区激光熔化成形、激光直接沉积成形、激光熔覆以及激光-电弧复合增材制造等激光增材修复技术特点，阐述了激光增材修复过程中常见的塌边、表面球化、气孔以及裂纹等不同尺度缺陷类型并提出了相应的调控方法，总结了激光能量密度、搭接率、填充材料供给速度、保护气体流量、时间参数和扫描路径等激光增材修复技术工艺优化特点以及施加外加能场和优化设计专用填充材料改善修复性能。最后，列举了激光增材修复技术在飞机机翼梁、涡轮叶盘、单晶叶片以及起落架等金属部件维修中的应用，并对激光增材修复技术在辅助系统设计、多能场融合、评价标准制定以及可移动激光增减材修复设备研发等未来的研究重点和趋势进行了探讨。     

激光烧结快速成形中的软件系统研究

详细介绍了激光烧结快速成形机的控制软件系统及其实际应用效果.该软件系统结合激光快速成形技术的工艺特点,采用了数据处理与加工控制并行处理的运行机制.     

飞机橡皮囊成形零件毛坯精确预示方法研究

 橡皮囊成形是飞机钣金零件成形的主要方法之一,其初始毛坯形状的预示是橡皮囊成形中的一个难点问题。针对橡皮囊成形的工艺特点,提出了一种基于一步逆成形有限元法的飞机橡皮囊成形钣金零件毛坯快速精确预示方法。首先将设计好的飞机钣金零件作为最终构形,然后采用一步逆成形有限元法进行初始毛坯的快速反向模拟,最后将通过该方法获得的毛坯外形应用到实际飞机钣金橡皮囊成形中,实验结果表明该方法可以快速精确地预示出飞机橡皮囊成形钣金零件的初始毛坯形状。     

高性能金属零件激光快速成形技术研究进展

激光快速成形技术在带来材料成分、组织、性能及零件形状等控制方面高度柔性的同时,也对成形过程及内部质量控制提出了很高要求,需要结合不同的应用方向,深刻认识并掌握成形过程中合金粉末的熔化过程、合金化及反应、凝固行为、应力形成及演化、缺陷和界面等的控制规律。     

工艺技术

利用激光成形技术可用粉末制造飞机零件 航空航天工业采用一种激光成形技术，用粉末状钛制造高科技钛件。这是一种新的工艺，可以降低样机零件的生产成本。美国明尼苏达州的研究人员研究了这种激光成形工艺，可把钛合金粉末沉积到基材上，形成可加工到低表面粗糙度值的“预成形”形状。这种工艺可比传统的铸造法或其他加工方法减少生产废品８０％，并把生产周期从几个月减少到几周。 激光成形工艺是在惰性气体（通常是氩气）室中采用高功率二氧化碳激光熔化基材和正在沉积的钛粉。采用这种工艺制造零件，激光保持不变，而零件本身通过计算机…     

快速成形技术中材料技术的发展与应用前景

20世纪下半叶以来,随着科学技术的迅速发展,机械制造业正在经历一场深刻的变革.先进制造技术成为世界范围内的研究热点,涌现了计算机集成制造、敏捷制造、并行工程、智能制造等先进的生产管理模式和净成形、激光加工、快速成形等先进的成形概念和技术.快速成形技术(Rapid Prototyping,简称RP)是80年代在美国发展起来的一项新技术,它是计算机技术、数控技术、材料技术、信息技术和激光技术等多项现代科学技术的集成,是制造技术的一次革命性发展,也是当今先进制造技术的一个前沿领域.     

激光诱发的热应力成形技术及其应用

介绍了一种金属板料塑性加工的新技术———激光诱发的热应力成形技术，分析了其成形机理、特点，影响成形的主要因素及工业应用，并简要介绍了国内外的研究应用现状。     

基于粉末材料快速成形的复杂零件和模具制造技术

粉末材料激光快速成形技术应用分层制造思想,用粉末将CAD模型转换为零件,不受零件形状复杂程度的限制,无需任何工装模具.它可以划分为很多种工艺,本文主要介绍了华中科技大学模具国家重点实验室快速制造中心研究和开发的选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)技术和选择性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术.