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精度控制关键技术:激光与电子束原材料协调控制增材单元尺寸

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过激光或电子束光斑直径、成型工艺、材料性能的协调,有效控制增材单元尺寸,是提高制件精度的关键技术。随着激光、电子束及光投影技术的发展,未来将发展两个关键技术:一是金属直接制造中控制激光光斑更细小,逐点扫描方式使增材单元能达到微纳米级,提高制件精度;另一个方向是光固化成型技术的平面投影技术,投影控制单元随着液晶技术的发展,分辨率逐步提高,增材单元更小,可实现高精度和高效率制造。

精度控制关键技术:激光与电子束原材料协调控制增材单元尺寸

增材制造的精度取决于材料增加的层厚、增材单元的尺寸和精度控制。增材制造与切削制造的最大不同是材料需要一个逐层累加的系统,因此再涂层是材料累加的必要工序,再涂层的厚度直接决定了零件在累加方向的精度和表面粗糙度,增材单元的控制直接决定了制件的最小特征制造能力和制件精度。现有的增材制造方法中,多采用激光束或电子束在材料上逐点形成增材单元进行材料累加制造,如:金属直接成型中,激光熔化的微小熔池的尺寸和外界气氛控制,直接影响制造精度和制件性能。激光光斑在0.1~0.2mm,激光作用于金属粉末,金属粉末熔化形成的熔池对成型精度有着重要影响。通过激光或电子束光斑直径、成型工艺(扫描速度、能量密度)、材料性能的协调,有效控制增材单元尺寸,是提高制件精度的关键技术。

随着激光、电子束及光投影技术的发展,未来将发展两个关键技术:一是金属直接制造中控制激光光斑更细小,逐点扫描方式使增材单元能达到微纳米级,提高制件精度;另一个方向是光固化成型技术的平面投影技术,投影控制单元随着液晶技术的发展,分辨率逐步提高,增材单元更小,可实现高精度和高效率制造。发展目标是实现增材层厚和增材单元尺寸减小至978-7-111-45574-5-Chapter01-14.jpg,从现有的0.1mm级向0.01~0.001mm发展,制造精度达到微纳米级。(www.xing528.com)

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