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钢电子束3D打印结构设计和工艺研究

时间:2019-02-21 16:27来源:毕业论文
研究了钢的电子束3D打印工程中吹粉和起球的影响因素以及打印工艺参数的探索和优化。将用不同大小的束电流,扫描速度以及偏置间距等参数打印出的试样进行拉伸力学测试和金相组织

摘要电子束作为3D打印技术的重要束流之一,虽然已有能加工出成品,但仍需发展并解决一些工艺问题。研究了钢的电子束3D打印工程中吹粉和起球的影响因素以及打印工艺参数的探索和优化。将用不同大小的束电流,扫描速度以及偏置间距等参数打印出的试样进行拉伸力学测试和金相组织分析得出钢的最优打印参数并在试验中分析得出吹粉和起球的原因。最终得出最优参数为电子束电流18mA,扫描速度为5mm/s。吹粉和起球的原因分别是电子束的冲击力,静电力和热输入不够或预热不够。33444
关键词  钢  电子束  打印参数  起球  吹粉
毕业论文设计说明书外文摘要
Title  Structure design and process of steel by 3D printing  using electron beam                                        
Abstract
As one of the important beam of 3D printing, the electron beam has already can work out the finished products, but it still needs to develop further and solve some technical problems. Steel beam is studied in the 3D printing engineering powder and the influence factors of the ball and the exploration of printing process parameters and optimized. We will use different size of the beam current, scan velocity and offset distance between sample to print out the parameters such as tensile mechanical test and metallurgical structure analysis to obtain the optimal printing parameters of the steel and analysis blowing powder in the test and the reason of the ball. Finally, it is concluded that the optimal parameters for the electron beam current 18mA, scanning speed is 5 mm/s. Powder and the ball because of the impact of the electron beam, the electrostatic force insufficient or preheat and heat input.

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Keywords  steel  electron beam  printing parameters  balling  powder pushed-away
目   次
1  引言 1
1.1  3D打印技术简介 1
1.2  电子束3D打印技术 1
1.3  国内外发展现状 1
1.4  本课题研究意义 2
2  实验材料、设备及方法 4
2.1  实验材料 4
2.2  电子束焊接实验设备 4
2.3  焊前准备 5
2.4  打印试样的性能检测试验 6
3  X10CrNi18-8不锈钢粉末3D打印最优参数实验结果与分析 8
3.1  单道扫描工艺参数探究实验 8
3.2  单层扫描实验 11
3.3  多层扫描实验 12
4  实验过程中吹粉与起球的分析 14
4.1  关于吹粉的分析 14
4.2  关于起球的分析 14
结论  15
致谢  16
参考文献17
图1  电子束3D打印结构设计图1 19
图2  电子束3D打印结构设计图2 19
1  引言
1.1 3D打印技术简介
这是上个世纪末期就已经开始迅速发展的一项无模制造技术,即快速成型技术。其成型过程首先是要在计算机上建立模型,然后再将此模型分割成逐层的截面,形成STL文件格式,之后把文件传到打印机内部,最后按照截面轮廓扫描粉末并堆成实物[1-2] 。最初的打印材料还只是一些塑料等非金属,伴随着进一步研究一些金属材料也可以被打印成零件。而近些年来此项技术的研究也颇为火热,主要原因在于其工期短,且对于复杂零件的加工方便性[3-5]。

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根据沉积时材料的状态可以将快速成型制造工艺分成选区沉积工艺、熔覆沉积工艺和熔滴沉积工艺三种。其中熔覆沉积和熔滴沉积分别是将材料送入由高能束流产生的熔池中沉积和将材料熔成熔滴后直接进行沉积。而选区沉积工艺是材料先置于沉积位置,再用高能速流进行烧结或熔化[6-7]。 钢电子束3D打印结构设计和工艺研究:http://www.lwfree.cn/cailiao/20190221/30562.html
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