文档介绍：沈阳理工大学
硕士学位论文
用于激光熔覆直接成形的载气式送粉器研制
姓名:杨晓宇
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:郝长中;刘伟军
20070101
摘要快速成型技术是八十年代发展起来的一种基于材料累加思想的新型制造技术,涉及机械、⒖刂啤⒐庋А⒉牧峡蒲У榷嘌Э贫嗔煊颉K梢允迪种接从P偷饺堤迥P偷闹谱鳎恍枰H魏蔚毒摺8眉际豕惴河τ糜对产品设计进行快速评价、修改及功能实验,有效缩短了产品的研发周期。金属粉末激光熔覆直接成形技术打破了原有的成形工艺及成形材料的局限性,因其能直接制造全密度金属功能零件,而被称为真正意义上的快速成型,正成为快速成型技术的研究的热点。金属功能零件的尺寸精度和表面质量是金属粉末激光熔覆直接成形技术研究中最关注的问题。在金属粉末激光熔覆直接成型中金属粉末是由送粉器输送到高功率激光在基体表面形成的熔池中的。激光熔覆层的质量赢接依赖于粉末的输送精度,稳定性,即使非常微小的送粉偏差也会导致熔覆层几何形状、表面光洁度的明显改变。因此,送粉器作为金属粉末激光熔覆直接成形设备的核心部件之一,国内外对其进行了大量的研究。本论文首先从快速成型技术的原理及发展出发,并就金属粉末激光直接成形的特点,分析了目前激光熔覆中常用的送粉器,在金属粉末激光熔覆及粉体气动输送理论的基础上,综合了机械设计、机电控制理论,研制了一种新型的载气式送粉器。送粉器为载气式转盘送粉器。通过硕刂瓶ㄇ进电机,带动与之同轴的蜗杆转动细擞氲缁峒湟阅有粤崞髁,蜗杆驱动与转盘同轴的蜗轮转动。送粉桶内粉末随着转盘的旋转而均布在转盘的沟槽中,当沟槽中粉末到达出粉口时,封闭送粉腔内气体的压力带动粉末送出。实验部分选用镍基粉末和不锈钢粉末作了气动送粉实验,对送粉器性能作了测试,获得了理想的效果。又用镍基粉末,利用激光加工中心,在板上进行了激光熔覆实验,分析了激光熔覆工艺参数对熔覆质量及粉末利用率的影响,确定了激光熔覆直接成型技术的最佳参数,并采用最佳工艺参数成功制造了两个功能性试件,证明了此送粉器具有较好的激光熔覆送粉能力,能保证金属粉末激光熔覆直接成形技术的需要。关键词:快速成型;激光熔覆直接成形;送粉器沈阳理工大学硕士学位论文
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指导教师签名:椭作者┳:袖丸罾学位论文作者签名:;%彭吗期:仉籺沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书:灸阥月扣位论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工期:猎弧⒈Γ本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外。本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。期本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。日
快速成型技术彻底摆脱了传统的“去除”加工法一去除大于工件的毛坯上的材料,采用全新的“增长”加工方法一用一层层的小毛坯逐步叠加成大工件,,市场竞争愈来愈激烈,迫使制造业在不断改善产品的性能与品质的前提下,最大限度地缩短新产品的开发周期、降低成本,。以便快速满足用户的最新需求。在此背景下,快速成型与快速制造、快速成型将计算机辅助设计⒓扑慊ㄖ圃、计算机数字控制⒓す狻⒕芩欧认冉际鹾托虏牧霞谝惶澹凰幕驹图各层的二维轮廓图,并按照这些轮廓图,进行分层自由成形,构成各个截面轮廓,,简称悴恕6页晌5苯袷澜缟峡焖俜⒄沟闹圃旒际踔弧且谰菁扑慊瞎钩傻娜杓颇P停每焖俪尚突蟹植闱衅玫逐步顺序叠加成三维工件。图快速成型原理示意图·
.焖俪尚头⒄杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合。因此,它不必采用传统的加工机床和模具,只需传统加工方法%%的工时和サ某杀荆湍苤苯又圃觳品样品或模具。由于采用快速成形技术不仅可以大大缩短新产品的开发、节省开发费用,而且可以大大降低产品开发风险,从而提高产品在市场上的竞争力。这项技术已得到欧美、日本等发达国家政府和企业的高度重视。目前美国拥有快聚合物等少数几种非金属材料,主要采用的技术有:立体光造型⒎植闶堤制造⒀≡裥约す馍战、三维打印⑷廴诔粱尚等。即只能制造出少数几种材料的原型,光敏树脂、塑科、纸、特种蜡及聚合物包覆金属粉末等材料在密度和