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专题解密：最优激光工艺

宣布时间：

2023-01-11 12:39

工艺参数选择关于增材制造加工乐成至关重要，因为它决定了质料将如何熔融和固化以形成我们需要的零件。

由于每种合金粉末都以差别的方法吸收激光能量、通报热量、流动并固化，因此必须针看待熔合金的具体特性来选择工艺参数。

 

确定“操作窗口”

 

选择参数的首要考虑是制成质量均匀的全致密零件。零件密度是熔融质量的要害指标—如果保存孔隙，则无法抵达要求的强度、延展性和抗疲劳/抗蠕变性能。可是，如何在不计其数的参数中选择正确的组合呢？

 

化繁为简，事半功倍

 

关于每个给定的加工件，粉末的化学特性和粒度漫衍都是已定的。凭据零件的精细水平和外貌光洁度要求还可以确定层厚。在激光光斑尺寸（许多设备不允许在加工期间更改光斑尺寸）确定之后，只需要选择激光功率、扫描速度和扫描线距离即可。

 

 

如果扫描速度过快，而激光功率过小，那么零件的某些区域可能无法完全熔融，导致因“熔融缺乏”而爆发孔隙。相反，如果以选定的速度施加的功率过大，则可能会使熔池过热，能量渗透过深，导致泛起“深孔”效应。

 

在这两个极端情况之间是一个“操作窗口”，在这个规模内能够获得良好的零件密度。在这个窗口内，激光能量足以完全熔融粉末及其下方的金属层，而又不会渗透过深。

 

从图1可以看出，同时增加激光功率和扫描速度可提高加工效率，这在某种水平上是可行的。可是，功率和速度都有一个限度。一旦凌驾这个限度，熔池就会变得不稳定，并且会爆发一种“球化”效应。激光功率增大时，飞溅物也可能增加。

 

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