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激光选区熔化增材制造零件侧壁成型精度分析

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为提高增材制造金属零件时侧壁的成型精度,开展了提高激光选区熔化增材制造零件侧壁精度的工艺研究.结合实验分析了影响侧壁精度的粉末黏附、熔池端部凸起、热变形等现象,针对不同类型的侧壁提出了相应的侧壁精度优化方案.提出采用变向螺旋勾边+内缩填充扫描策略,同时在勾边时保持稍低的扫描速度,可以提高垂直及法向朝上侧壁的成型精度;法向朝下侧壁精度受热应力的影响最大,合理的扫描策略及支撑设计可有效防止该类侧壁热变形.根据工艺分析结果,成功成型了一个带有多种类型侧壁的金属零件.结果表明,采用上述工艺方案可以直接成型出尺寸精度最高可达到±0.05 mm/10 mm,表面粗糙度最高可达到R2为26.7μm的金属零件.

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