增材制造用金属粉末材料的关键影响因素分析(3)

增材制造工艺与粉末冶金工艺相比有明显的区别，粉末材料在热源作用下的冶金变化是极速的，成

激光和高能电子束。电子束与激光的工作原理不同，电子束的加热方式是高能电子穿过靶材的表面

进入到距表面一定深度后，再传给靶材原子能量，从而使靶材原子的振动加剧，把电子的动能转换为热能；激光的加热方式则为靶材表面吸收光子能量，激光并未穿过靶材表面。材料制造加工过程中，热源的功率及扫描速度一般是恒定的，即作用于材料的

型过程中粉体材料与热源直接作用，粉体材料没有模具的约束以及外部持久压力的作用。一般认为直

径小于１ｍｍ的粉体材料适用于增材制造，粒径在

５０“ｍ左右的粉体材料具有较好的成型性能［３］。与

粉末冶金工业相比，目前国内还没有形成成熟的评价方法或标准来判定粉末材料与增材制造工艺的适用性，增材制造用粉末的相关评价方法及指标需要进一步深人的研究与思考。２．３工艺过程

能量密度是恒定的，热源作用效果由材料对热源的吸收性能直接决定。材料对热源能量的吸收由两者

的作用机理、材料表面状态等因素所决定。对于最常用的激光热源，激光光能的吸收与波长、被照材料的反射率以及能量密度相关，在成型过程中，材料的

图１为典型的粉体填加方式示意图。可以看出采用铺粉方式时，热源优先作用于粉末，为保证粉末

与已成型区的冶金结合充分。需要确保加工过程中

表面状态、尺寸等因素对激光都有明显的制约作用。电子束由于其作用机理的不同，在增材制造过程中

表现出较激光更加良好的适配性。

高能热源

铺粉辊

熔池的深度及尺寸在一个合理范围内。当采用同步

送粉方式时，无论是同轴送粉还是侧向送粉方式，热

源对材料的作用分成作用于已成型区及作用于粉末

高能删源

喷§｛｛缘嘴

ｖ熔池

已成型区

（ａ）铺粉（ｂ）侧向送粉

（ｃ）同轴送粉

图ｌ典型送粉机制示意图

Ｆｉｇ．１

Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ

ｄｉａｇｒ咖ｏｆ

ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｒｎ．

（ｃ）Ｃｏａｘｉａｌｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｉｎｇ

４８１

（ａ）Ｐｏｗｄｅｒｃｏｖｅｒｉｎｇ（ｂ）Ｌａｔｅｒａｌｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｉｎｇ

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新小学教育增材制造用金属粉末材料的关键影响因素分析(3)全文阅读和word下载服务。