低熔点金属熔融三维直写技术研究

摘要：

针对现有金属件增材制造技术存在成本高、效率低的问题,提出一种低熔点金属熔融三维直写技术,并适用于汽车、机床等行业中试制金属模具及零部件的小批量、多品种、高效率、直接增材制造.首先介绍金属熔融三维直写技术原理,然后分析直写喷头的结构以及使用过程中的温度分布情况.最后采用有限元模拟和工艺试验相结合的方法,对薄壁金属件的三维直写过程进行研究.研究结果表明:金属熔融三维直写喷头使用过程中的温度沿高度呈抛物线分布,且喷头能较好地实现连续导丝和高效熔丝的功能;金属熔融三维直写过程中温度场分布极不均匀,且随着成形高度增加,高温热影响区持续扩大,散热路径加长;在直写过程中,成形件上节点处的循环性温度变化可使得相邻两层间在该节点处实现层间重熔;采用金属熔融三维直写工艺可以实现薄壁金属件的增材制造,金属件层间达到冶金结合.

关键词：增材制造、三维直写、喷头、温度场、薄壁件

所属期刊栏目：49

分类号：TH164

资助基金：国家杰出青年科学基金资助项目51525503;北京市科技计划项目Z151100003715004;机械科学研究总院技术发展基金资助项目201406

在线出版日期：2018-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2405-2412