实时混粉梯度材料SLM成型系统构建与实验

作     者：吴伟辉 马耿雄 王迪 马旭元 刘林青 WU Weihui;MA Gengxiong;WANG Di;MA Xuyuan;LIU Linqing

作者机构：韶关学院智能工程学院韶关512005 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 

出 版 物：《激光技术》 (Laser Technology)

年 卷 期：2022年第46卷第4期

页      面：492-498页

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52073105) 广东省自然科学基金资助项目(2018A030313243) 广东省科技创新战略专项资金(攀登计划)资助项目(pdjh2021b0450) 

主　　题：激光技术 梯度材料 激光选区熔化 金属零件 增材制造 

摘      要：为了在成型过程中,方便地在零件上按需获得梯度材料成分,采用了集成同步送粉碰撞混合、锥形聚集混合、气流混合等多重混粉动作的实时混粉方法,研制成梯度材料激光选区熔化增材制造系统,并展开了梯度材料成型实验验证,结合试样照片、显微图像及能谱仪检测,分析了成型效果。结果表明,系统可自由按需在水平及垂直方向添加成分渐变材料,可方便获得具有复杂外形结构的梯度材料零件;成型件梯度材料区域微区成分分析显示,各微区内元素平均质量分数离散程度小,成型过程中每层平均混粉时间10s~15s时,各微区主要元素变异系数不超0.59,达到了较好的混合均匀性。该研究为自由制造梯度材料零件提供了新途径。