SLM成型件機械在冶金行業(yè)的應用論文

　　摘要：SLM是選擇性激光融化技術(shù)的英文簡稱，也是冶金行業(yè)中的核心技術(shù)。在科學技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代，冶金技術(shù)也越來越廣泛的應用于工業(yè)的生產(chǎn)當中，SLM技術(shù)作為其重要的核心技術(shù)，更應該進一步強化和完善其功能。本文針對SLM技術(shù)，詳細闡述了其概念和工作原理、優(yōu)點及其性能測評和相關(guān)應用。希望對工業(yè)人員研究選擇冶金技術(shù)提供相應的參考。

　　關(guān)鍵詞：SLM；冶金；應用；機械

　　隨著我國綜合國力的不斷提升，人們的生活水平在提高的同時對科技的要求也越來越高。為此國家也出臺了相應的部署及規(guī)定，為我國新一輪的工業(yè)發(fā)展積極做著準備，促進金屬冶煉制造業(yè)的有序發(fā)展是部署的核心內(nèi)容。金屬冶煉制造業(yè)中就包括火法煉制技術(shù)、濕發(fā)煉制技術(shù)的應用，火法煉制技術(shù)在金屬冶煉中起著至關(guān)重要的作用，火法冶金包括:干燥、焙解、焙燒、熔煉，精煉，蒸餾等過程。

　　1.SLM成型件機械大體介紹

　　了解一項技術(shù)，首先要掌握其工作原理。為使金屬粉末融化的較為徹底，激光的溫度和能量密度要足夠的高，此外對其波長也有相應的要求。經(jīng)模擬仿真得到，較短波長的光束對金屬的成型幫助較大的，因此在選用時要選用波長在1064nm附近的光波。在激光束的充分照射下，金屬原材料變?yōu)槿廴跔顟B(tài)，在自然狀態(tài)下逐漸冷卻，達到與其他材料焊接在一起的目的。在此過程中，復雜金屬零件的以層層累積從而形成人們想得到的實體模型。三維實體的成型，需要已有模型的分層信息作為指導才能夠完成，將激光放在冶煉狀態(tài)的金屬中，進行精確的掃描分析。在第一層液體掃描過后，液壓系統(tǒng)中的活塞缸會自動降到下一層做掃描準備工作。同時運輸系統(tǒng)會把已經(jīng)掃描好的上一層粉末均勻的鋪在已經(jīng)初具形狀的半成品。在檢查完所制造實體完好且沒有偏差后，就可以將活塞缸撤掉，取出我們制造好的模型。這就是選擇性激光熔化的原理及過程[1]。

　　2.對性能測評的有關(guān)描述

　　成型的金屬機械零部件是否能正常使用，在于其力學性能的好壞，以下列舉幾項對力學性能影響較大的因素，為相關(guān)工作人員對力學性能測評時提供一定的參考。

　　2.1對金屬切片的厚度要求

　　由于冶金技術(shù)依賴的主要是選擇性激光融化技術(shù)，而SLM技術(shù)是通過片層的不斷堆疊才得以形成相應的金屬零部件。片層厚度在0.1nm與0.2nm之間為宜，也使相應的力學性能遠遠比鍛件要好。

　　2.2對相位角的要求

　　相位角存在于兩個相鄰的切片層之間，激光束掃描所轉(zhuǎn)過的角度，稱為相位角。激光在掃描片層時，掃描線的方向都會有所不同，相應的相位角也發(fā)生變化。通過模擬實驗可知，掃描線方向越多成型的金屬零件力學性能越好，而相位角控制在105°左右為宜。

　　2.3對搭接率的要求

　　搭接率在SLM中指的是前后兩條相鄰的掃描線，它們重合的寬度占總體線寬的比例。經(jīng)過科研人員的試驗發(fā)現(xiàn)，搭接率月越大，金屬成型件的密度就越高，從而力學性能也越好。但是搭接率并不是越大越好，其需要控制在合理的范圍內(nèi)才能更好的增強力學性能[2]。

　　2.4對傾斜角的要求

　　在片層的鋪設中，水平方向課根據(jù)熔覆線條來確定，在垂直方向上由于沒有約束，每個片層或多或少都會存在一定的傾斜角度。通過相關(guān)的對比試驗，得出傾斜角度過大會使成型零件表面不平整，力學性能差。傾斜角度一般需控制在30°以下，才不會影響相應的力學性能。

　　3.SLM技術(shù)在冶金領(lǐng)域的應用

　　3.1運用于礦山建設

　　大家都知道，礦山開采設備的每一個零部件都必須進行精密的制作和檢查。但其中不乏一些人工難以完成的零件，如閥塊、噴頭等小巧但結(jié)構(gòu)又復雜的零件，就需要引進冶金技術(shù)，通過金屬冶煉將零件模型建立出來然后通過變成借助SLM技術(shù)就能實現(xiàn)精密零部件的制造。并且通過力學性能測評，能很好的在高溫高壓的惡劣環(huán)境下工作。

　　3.2運用于工業(yè)汽車制造

　　冶金技術(shù)最早投入使用就是在汽車行業(yè)，運用SLM技術(shù)所制成的金屬零部件。在力學性能上得到大大的提升，不僅節(jié)省大量的人力物力還減少生產(chǎn)的失敗率，為企業(yè)在最大程度上帶來一定的經(jīng)濟效益。應用SLM技術(shù)制造的汽車零件主要有：V8引擎、不銹鋼立柱、賽車的氣缸蓋等。

　　3.3有色金屬生產(chǎn)

　　近年來，冶金技術(shù)也慢慢滲透到有色金屬生產(chǎn)方面。在對有色金屬煉制過程中，選擇性激光熔化技術(shù)也逐漸占有一席之地。相關(guān)科研人員先后用該項技術(shù)使冶煉過程的有毒氣體、噪聲、易燃易爆氣體進行預防，大大減少在冶金過程中所出現(xiàn)的危害，在工業(yè)生產(chǎn)方面做出卓越貢獻。

　　4.結(jié)語

　　SLM技術(shù)的成功投入使用，在一定程度上解決我國目前冶金制造行業(yè)的難題。制造業(yè)朝著直接成型復雜精密零件、減少制造過程的方向發(fā)展，選擇性激光熔化技術(shù)在我國的市場漸漸打開，被越來越多的消費者接受。本文主要介紹SLM技術(shù)的性能測評和在冶金領(lǐng)域的應用，但該技術(shù)還存在一定的問題，設備價格高、工藝軟件不完善、不能制造大型零件等，因此SLM技術(shù)有待進一步完善。

　　參考文獻

　　[1]姜獻峰,熊志越,王同鶴,等.選擇性激光熔化成型中零件成型角度對其機械性能的影響[J].浙江工業(yè)大學學報,2017,45(5):510-515.

　　[2]張國慶,李晉,李俊鑫,等.熱處理對激光選區(qū)熔化成型CoCrMo合金性能影響研究[J].紅外與激光工程,2018,004(1):151-159.

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