工艺参数对选区激光熔化中成形形变的影响 
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Effect of Process Parameters on the Deformation of Selective Laser Melting
上海电力大学能源与机械工程学院, 上海 200090
图 & 表
图 1. 零件摆放方式。(a)水平方向;(b)竖直方向
Fig. 1. Placement of part. (a) Horizontal direction; (b) vertical direction
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图 2. 竖直方向上不同β的形变
Fig. 2. Deformation of different β at vertical direction
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图 3. 水平方向上不同α的形变
Fig. 3. Deformation of different α at horizontal direction
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图 4. α=0°、β=90°的热应力模拟结果
Fig. 4. Thermal stress simulation of α=0°,β=90°
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图 5. 相同角度的切割前、后的形变
Fig. 5. Deformation before and after cutting with the same angle
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图 6. 两组实验的结果。(a) β=0°;(b) α=45°
Fig. 6. Experimental results of two groups. (a) β=0°; (b) α=45°
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表 1加工参数
Table1. Machining parameters
| Layer thicknessL1 /mm | Slicing stripewidth L2 /μm | Hatch spacingL3 /μm | Power P /W | Scanning speedv /(mm·s-1) | Baseplatetemperature T /℃ |
|---|
| 0.04 | 8 | 200 | 295 | 860 | 60 |
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表 2材料参数
Table2. Material parameters
| Powderabsorptivity | Solidabsorptivity | Thermal expansioncoefficient α /K-1 | Elastic ratioE /GPa | Poissonratio | Material yieldstrength R /MPa |
|---|
| 0.76 | 0.45 | 0.0000165 | 185 | 0.25 | 530 |
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表 3不同倾斜角度下的最大形变
Table3. Maximum deformation at different angles
| β /(°) | Maximum deformation /(10-2 mm) |
|---|
| a=0° | a=15° | a=30° | a=45° | a=60° | a=75° | a=90° |
|---|
| 0 | 2.3769 | 2.1660 | 2.1626 | 2.1606 | 2.1692 | 2.1687 | 2.1639 | | 15 | 2.6802 | 2.1564 | 2.1557 | 2.1454 | 2.1544 | 2.1553 | 2.1503 | | 30 | 2.8157 | 2.1752 | 2.1672 | 2.1670 | 2.1672 | 2.1688 | 2.1668 | | 45 | 2.7225 | 2.1802 | 2.1672 | 2.1635 | 2.1638 | 2.1659 | 2.1636 | | 60 | 2.2096 | 2.1843 | 2.1683 | 2.1601 | 2.1635 | 2.1632 | 2.1641 | | 75 | 1.9515 | 2.1863 | 2.1683 | 2.1573 | 2.1636 | 2.1641 | 2.1642 | | 90 | 1.5491 | 2.1803 | 2.1656 | 2.1613 | 2.1639 | 2.1639 | 2.1639 |
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表 4β=0°时的最大形变
Table4. Maximum deformation at β=0°
| α /(°) | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 | 90 |
|---|
| Deformation /(10-2 mm) | 5.038 | 5.036 | 5.034 | 5.019 | 5.024 | 5.025 | 5.026 |
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表 5α=45°时的最大形变
Table5. Maximum deformation at α=45°
| β /(°) | 0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 | 90 |
|---|
| Deformation /(10-2 mm) | 5.019 | 5.007 | 5.009 | 5.015 | 5.018 | 5.020 | 5.021 |
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吴懋亮, 孙翰霆, 孙玄锴, 刘中俊, 李汝润. 工艺参数对选区激光熔化中成形形变的影响[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(5): 051403. Maoliang Wu, Hanting Sun, Xuankai Sun, Zhongjun Liu, Rurun Li. Effect of Process Parameters on the Deformation of Selective Laser Melting[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(5): 051403.
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