激光選區(qū)熔融是金屬3D打印方法的一種,它以激光為熱源,依照零件離散后的形狀數(shù)據(jù)對(duì)鋪好的金屬粉末進(jìn)行掃描,使金屬粉末逐點(diǎn)熔化堆積,實(shí)現(xiàn)金屬零件直接制造。通過(guò)這種方法制造出的金屬零件力學(xué)性能優(yōu)良、表面質(zhì)量和尺寸精度高,是金屬3D打印領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由黎振華教授研究組制作的這個(gè)鈦合金復(fù)雜零件,尺寸達(dá)到250×250×257毫米,零件及支撐總量超過(guò)21千克。
據(jù)介紹,鈦合金具有優(yōu)異的機(jī)械性能和耐腐蝕性能,在航空航天、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在金屬激光3D打印過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生很高的殘余應(yīng)力,復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件成形時(shí)的應(yīng)力變形、開(kāi)裂等問(wèn)題,一直是金屬3D打印面臨的最大挑戰(zhàn),鈦合金激光3D打印時(shí),這些問(wèn)題更為突出。黎振華教授及其合作團(tuán)隊(duì)在粉末及成分控制、構(gòu)件結(jié)構(gòu)與位置優(yōu)化、支撐設(shè)計(jì)與應(yīng)力釋放、遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面開(kāi)展了大量前期工作,最終確定了試驗(yàn)方案,為完成大型復(fù)雜鈦合金零件打印積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
昆明理工大學(xué)增材制造中心近年來(lái)在航空航天、醫(yī)療、模具等領(lǐng)域的3D打印研究方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。目前,每年有5700余名本科生進(jìn)入這個(gè)制造中心學(xué)習(xí)和開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng);在中心從事研究的專業(yè)技術(shù)人員及博士、碩士研究生達(dá)50余人。
(作者:趙漢斌)
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