免装配机构的选区激光熔化直接成型工艺研究.pdfVIP

第 38卷 第 6期 中 国 激 光 Vo1．38。No．6 2011年 6月 CHINESEJOURNALOFLASERS June，2011 免装配机构的选区激光熔化直接成型工艺研究 苏旭彬 杨永强 王 迪 陈永华 (华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州 51064l；。香港大学机械工程系 ，中国 香港) 摘要 为 了 自由设计并快速制造 出机构，引入了免装配机构 的概念，即采用数字化设计和装配并采用选区激光熔 化 (SLM)一次性 直接成型 、无需实际装配工序 的机构。分析 了机构直接成型的难点和不同摆放方式对间隙内部支 撑的影 响；并分 析了倾斜摆放方式对 间隙成型质量 的影 响。采用 不同的扫描速度加工 出不 同倾斜 角度 的样块 ，测 试其极限成型角；设计最小间隙为0．2mm的曲柄滑块机构并采用水平摆放方式和倾斜摆放方式分别直接成型，验 证了机械机构的 SLM 直接成型方法的可行性 。结果表 明，在 150W激光功率、600mm／s扫描速度 、0．035mm铺 粉厚度 、0．12mm扫描间距的工艺参数下 ，所直接成型的曲柄滑块机构可以实现预没计的动作 。机械机构的直接 快速成型方法使机构的形状和结构更加多样化 ，且无需装配工序 ，实现了机构 的快速制造 。 关键词 激光技术；直接成型；倾斜摆放方式 ；免装配机构 ；选 区激光熔化 中图分类号 TN249；THl62 文献标识码 A doi：10．3788／CJL201138．0603021 StudyonProcessofNon-AssemblyMechanismsDirectlyFabricated by SelectiveLaserMelting SuXubin YangYongqiang WangDi ChenYonghua SchoolofMechanical。dA~ztomotiveEngineerbtg。SouthChinaUniversityofTechnology， Guangzhou，G~cangdong510641，China DepartmentofMechanicalEngineering，TheUniversityqfHongj ，Hm Kong，China Abstract Toobtain moredesignfreedom andrealizefastfabricationofmechanisms，aconceptofnon—assembly mechanism is introduced，which isdigitallyassembledand later directly fabricated using selective lasermelting (SLM)technology．Theeffectofdisplayon thenumberofsupportwithintheclearanceisanalyzedwhenthekey pointsofdirectlyfabrication ofmetalmechanism areobtained；thentheeffectoftitlingdisplayon fabricationquality ofclearanceisstudied．Somespecimenswithdifferentanglesarefabricatedunderdifferentscanningspeedsinorder toobtain the criticalfabrication angle；for experimentalverification，a slider—crank mechanism with aminimum clearanceof0．2 mm isdesignedand