机械工程学报

作者：覃林, 张李超, 王森林, 汤名锴, 史玉升

单位：1. 华中科技大学材料科学与工程学院 武汉 430074;2. 武汉科技大学机械自动化学院 武汉 430081

关键词：激光选区熔化,悬垂结构,能量调控,扫描策略,成形质量；

基金：国家重点研发计划(2022YFB4600500)和国家自然科学基金(51790174)资助项目。

针对激光选区熔化(Selective laser melting，SLM)成形悬垂结构件中存在的翘曲、挂渣等成形质量问题，基于局部区域传热差异性和层间热量传递性研究成形过程中已凝固实体与粉末分布对温度分布的影响，从而对悬垂件的成形进行优化。建立了基于零件几何信息驱动的能量调控优化模型，通过识别模型的几何特征，根据局部区域内的凝固实体和材料粉末的比例计算能量影响因子，实现基于软件自适应调节的变工艺参数的定域定量扫描，最终实现区域能量连续调控与工艺优化。选取典型悬垂件进行316L材料的打印实验作为验证，结果表明相较于未优化的普通扫描方案，基于软件自动能量调控的优化扫描方案可以提高小于45°倾角的悬垂结构件的成形质量，成形40°悬垂结构件时，变参数成形的悬垂面面平均粗糙度Sa(Surface average roughness)达24.03 μm，相比定参数成形的Sa为46.32 μm，表面光洁度明显提高；同时可无支撑成形8 mm跨度的水平悬垂件。

来源：2024年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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