SLS快速成型技術(shù)金屬粉末成型存在的問題

2011-07-07 關注次數(shù)：

SLS快速成型技術(shù)是非常年輕的一個制造領域，在許多方面還不夠完善，如目前制造的三維零件普遍存在強度不高、精度較低及表面質(zhì)量較差等問題。SLS快速成型工藝過程中涉及到很多參數(shù)(如材料的物理與化學性質(zhì)、激光參數(shù)和燒結(jié)工藝參數(shù)等)，這些參數(shù)影響著燒結(jié)過程、成型精度和質(zhì)量。零件在成型過程中，由于各種材料因素、工藝因素等的影響，會使燒結(jié)件產(chǎn)生各種冶金缺陷(如裂紋、變形、氣孔、組織不均勻等)。　

粉末材料的對金屬粉末成型影響，粉末材料的物理特性，如粉末粒度、密度、熱膨脹系數(shù)以及流動性等對零件中缺陷形成具有重要的影響。粉末粒度和密度不僅影響成型件中缺陷的形成，還對成型件的精度和粗糙度有著顯著的影響。粉末的膨脹和凝固機制對燒結(jié)過程的影響可導致成型件孔隙增加和抗拉強度降低。　

工藝參數(shù)的對金屬粉末成型的影響，激光和燒結(jié)工藝參數(shù)，如激光功率、掃描速度和方向及間距、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間以及層厚度等對層與層之間的粘接、燒結(jié)體的收縮變形、翹曲變形甚到開裂都會產(chǎn)生影響。上述各種參數(shù)在成型過程中往往是相互影響的，研究表明降低掃描速度和掃描間距或增大激光功率可減小表面粗糙度，但掃描間距的減小會導致翹曲趨向增大。　

因此，在進行z優(yōu)化設計時就需要從總體上考慮各參數(shù)的優(yōu)化，以得到對成型件質(zhì)量的改善z為有x的參數(shù)組。目前制造出來的零件普遍存在著致密度、強度及精度較低、機械性能和熱學性能不能滿足使用要求等一些問題。

這些成型件不能作為功能性零件直接使用，需要進行后處理(如熱等靜壓HIP、液相燒結(jié)LPS、高溫燒結(jié)及熔浸)后才能投人實際使用。此外，還需注意的是，由于金屬粉末的SLS溫度較高，為了防止金屬粉末氧化，燒結(jié)時必須將金屬粉末封閉在充有保護氣體的容器中。