丹東黃?？蛙嚜?dú)立采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

丹東黃?？蛙嚜?dú)立采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì),丹東黃?？蛙嚜?dú)立采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì),丹東,黃海,客車,獨(dú)立,采暖系統(tǒng),設(shè)計(jì) Nu me rie a lSimu la tio no f Tem Pe ra tu re Fie ld i nSe le c ti ve La e srSi n te ri ng i Ja n z ha ng , D eyin g Li , Jia n yu n Li, a n d Lon g z hi Zhao Ke y Lab o rat oyr of Mi;sytr o f Edu e a tio n fo r Co n v e yanc e an d Equ iPm e n t , Ea s t Chin a Jia o to n g Univ e rs ity , Nan c han g 330013, Cih n a z h j 61 1 512 6 . e o m , l i d e y i n g e e j t u o l 63 . e o m , s h i x i n y u 84 103 11 2 6 . e o m , z h a o l o n g z h i163 . e o m Abs tr a et. hT e la se r sin te ir ng Pro c e s s o f mu ltiBe o mP o n e n t Po w de r W/ Cu 15 simu lat e d by A NSY S s o ft ware ba se d o n ht e acf to rs o f riad at io n , e o n v e e tio n an d thermal Physie al Par a m e te rs o n temP e ratu re . hT e la ser Po w er an d se a ll ll in g v e lo eity whieh are the ke y Pr o e e s s Par m e te rs to afe et dire c tly in sint eir n g omlding ar e stU die d in PaP e r . hT e r e su lts show that whe n the scanm ng v elo c ity 15 e o n stan t , the sint e ir ng deP ht 15 ir sin g with the in e re a se o f la se r Pow e r: In ad ditio n , w hen the la ser Po w er 15 e o n stan t , ht e sin teir ng de Pth 15 de e er a sing with the in e re a se o f se an n in g v e lo c ity . To s el e e t re a s o n ab le Pro c e ssin g Par ame te rs an d m e e t the er qu ir eme n ts o f sin te ir n g qu al ity o n ht e s int ier ng de Pht , ht e Par ame te rs o f la s e r Po w e r an d sean ning v e lo c ity are o Pti7z e d by an al yz ing the sin te ir n g de Pth . K eyw o r ds : Sele e tiv e la ser sin te ir ng , Nu me ir eal simu lat io n , Te lllPe ra tu re if eld Sin te ir n g de Pht 1 In tr o dU Ctio n WC/ u c omP o site , a tyPie a l tw oBPha se Ps e u do allo y , e xh ibits e x e e lle n t e le etir e al e o ndu e tiv ity an d the r ma l e o n du eit v ity o f C u a nd high me lit n g Po in t a n d high har dne s s o f W . It e an be u s ed a s ele eitr eal e on ta et a n d ele etr o de ma te ir al, militar y ma et ir al fo r sPec ial Pu rPo se (su c h as r o eke t n o z z le), an d he at sin k s u bs tr at e w iht high air tightn e s s Pac ik n g o f C PU a n d so lidBstate7e ro w a v e tub e , e tc . S o WC/ u eo n1Po siet ha s be e n Widely u se d b oht in indu str y an d7litar y l , 2. Sele cit v e Las er Sin et r in g (SLS), whic h be c o m e s a re se ar c h fo c u s re e e ntly , c an m a n u fa ctur e dir ee tly the me ta l mo ld o r Part s Pro to tyPe wiht the eo m Ple x shap e fr o m 3D C AD m o del , to o bta in the fu n ctio n al Part s me eit n g the re qu ir em e n ts . Fo r the ad v a n ta ges o f sho rt m a n u fa e tu ir n g e yc le , w ide ar nge o f ma teir al s an d o ht e r s , SL S 15 e xPe eet d to o btain the wBCu eo m Pon e n ts w iht high de n sity a n d c o n 1Plex shap e ht at o ht e r Pr o c e s s 15 diif e u lt to do . In hit s Pap e r , ht e et m Pe r at u re if eld distr ibu tio n o fwBC u mix e d Po w de r 15 s tu die d by ANSY S n u m erie al sim u latio n , a n d ht e efe c ts o f la s e r e o er spo n ding a u tho r . Te l. : 13707096493. D . iL , Y . iL u , an d Y . Ch en (Eds . ): CC TA 20 10, Paxt VI , IF IP AIC T 347, PP . 474 es4 79, 2011 . 】FIP nI tem a tio n al eF dera it o n fo r nI forma it o n rP o c es sin g 2011 Nu m ei rea S i lu m la tio o n f Tem Pe rau te ri Fe li d nS e le e ti ve La s e rS i n tei r ng 45 7 Po w e ra n ds a e n ni ng ve lo ei ty o s ni n te ri ng de Pth Pro s e es i ng Pa ra r nee trs a rs e e le ey e t d bs i e nti r ng de Pth, ht e sin et rin g Pr o ee s s o f wBCu mix e d Po w der . ar e an alyz e d. w hieh h a s gr eat The re a so n a ble sign iif e an e e fo r 2 E Sta blishm el t of M0 del 2. 1 E Sta blish poe n t o f Ma th e ma tic Mo d el The m olte n Po o l ha s he a t eha n ge iw ht the sur o und in g iar an d Powd e r be d in SLS , an d ht e ht emr al e o n du ctio n e an b e e x Pre ss e d by e qu ait o n (l ) 3. , aT 2 aT Z2 、 _ aT P。 (= +/,+ =)+ q。 + q。 = ./, (l) dxBBdz -Bd t Whe re k。 15 efe etiV e the r ma l c o nd u etiVity o f po wd er; P 15 c oa c ted de nsity of Podw e r: C 15 h eat caP a city o f ma et ir al; q。 15 disPe r s ed he at to air: q: 15 la s e r Po w e r de n sity A s s u me that th e in iit a l temPe ratrU e TO o f Po w de r be d 15 ev e n ly disitr bu ted befo er sin et rin g, an d th e in itial e o nditio n 15 sho w n a s fo llo w s : T (x , , , z , ;):B。 = 0T (2) In or de r to simPlify eal c u latio n , as su m e that ht er e 15 n o h e at 10 55 o n the bo t o m o f s u bs tr at e . In SLS , ther e 15 he a t dis siPatio n by e o n v e e tio n an d rad iat io n , the bo u n dary C o nditio n 15 sho w ll as fo llo w s . ,l , _ _ 、 _ , 、 B=Bz +(1BI E)+g B1) = q dZ (3) Where k。 15 efe etiv e ther ma l e o n du etivity o f po w de r ; h 15 he at e o n v e e tio n e o e if eie n t: T 15 temP e rat ur e o f me tal Powd e r at a e e rtia n mo m e n t: a 15 Set fa nBB o ltz ma n n c o n stan t:+15 iniit al temP e r autr e: 15 he at r adiatio n c oe if c ie nt o f a etu al o bj e cts . 2. 2 Esta blishmen t o f Physiea l M o de l In or de r to sllllPlify the sin et ir n g m o del a nd redu c e the e o m Putin g time , the if nite elem en t mo de l 15 e sta blished in Fig . 1. The m u litBeomP o n en t Po w de r e o n sist o fW a n d Cu w ith a e e r tain Pcer e n tage , the siz e o f w hich 15 3 . 4mn lx l . 6m x O. 3Ill n . To e n suer 4 76 J. Zh n a gt el a. th e en o uh g me sh d en sit y in l a sr eh e at in gz n o e an dh et a af e ct edr egion an dr ed c e ut ime, ht e dife re n t me shin g siZe s c a n be ado Pted to the su bs tra te a n d sin te red laye r s . The me shin g o f sin et red laye r s 15 sma lle r (0. Inu ), While the me shin g o f s u bstr ate 15 lar ger The Ga u s sia n e n erg y dis tr ibutio n o f la s e r 15 sho w n in Figur e Z, the la s e r e n er gy o f e e n te r 15 th e highe st, a nd the la se r e n e rgy 15 e o nit n u o u sly redu c ed a w ay fr o m the sPot c e n te r . The la s e r sP o t 15 diVide d in to 4 x 4 , a s sho w n an d ht e de e ay c o eif cie n ts o f l , 2, 3 ar e 0 . 8359552, 0. 5226424, 0. 32675764. 3 2 2 3 2 1 1 2 2 1 1 2 32 3 Fig. 1. Fin ite ele me n t mo del Fig . 2 . G a u s sia n e n e rgy distir bu tio n o f la se r In the sin terin g Pro e e s s , the la ser e n e r gy o bey s ht e G a u s sia n disitr bu tio n . ZA C qB7e p(B2p) (4) Whe re q 15 la ser Po w e r de n sity; P 15 la se r Po w e r: A 15 ab s o r Ptio n ra te o f Po w der bed to las e r : r 15 dista n ee betw e en an y Po in t o n the Po w de r be d a nd la s er sPo t e e n ter :15 ra diu s of la se r sPo t . 3 Re su lts a n d A n a lysis The Po w de r e o n sists o f W a n d Cu w ith a e ert a in Pe r ee n ta ge , the m eltin g Poin ts ar e 3380 an d lo83oC , an d the o the r ht e rm al phy sic al pro pe r it e s o n tee r at ur e ar e sho w n in T able 1 a nd Fig . 3 . The Pro e e s s Par ame et r s to simu laet that the sPo t diam eet r 15 0. 4m , the se an n in g sP a ein g 15 O 3nu , ht e Po w der ht iekn e s s 15 o . lm , ht e e o n v e eit o n eo efif cie n t o f ia r is 10, the efe c tiv e r adiatio n c o eif eien t o f Po w de r be d 15 0 . 8. T able 1. hT e rlll a! Phy sie al Pro Pert ie s o f Cu T/ 100 C/J(kg l KV(m 20 385 405 388 404 200 392 399 400 400 379 800 420 329 500 409 355 600 4 14 342 k).) Num ei rea i l Smu la tio o n f T1e n Pe ra tu e ri Fe ldi n Se le e ti ve La s e r Si n tei r ng 477 BBB8 f, U F .XV/ / 40 0 800 1200 160 0 0 400 800 1200 eT r ahe / (b)Themr a l e o eeie n t 10 B|1。 6NJ.,4=, j 。1tI 02 0 14 0.16 08 0. 20 0.2 200 210 220 230 24 0 Sea lI=v e loc iyt /(nT/ 5) Las er pow e rW/ Fig. 4. Efe e ts o f se a n ning v e lo eity o n Po o lde Pth Fig. 5. Efe e ts o f la se r Po w e r o n Po ol de Pth 8 7 4J . Zhn a g e tl a. in er e a sin g to0 . 2l mm a tP“ 2 35w. h Ter e a son 15 th a twh n e th e se an n in gv el oe i ty 15 cn o sa tn tn ad h tel a sr eP o wr e 15 in r c e a sin g, ht e ou tP u t e n er gy d e n sity 15 ir sin g , B ut th e e x ce s siv e la ser Po w e r m ake s th e te mPe ra tu r e 50 high tha t the Po w de r Iayer s ha V e a gr eate r eo n tr a e tion , a n d 15 e a sier to wapr in g a n d e ra eik n g . The la s e r Po we r an d s ean nin g v e loc ity ar e ht e ke y Pro e e s s Par a meter s to afe c t dier e lt y in sin te ir n g mo ldin g . The higher s ea n n in g v e lo c ity e a n n o t o nly efe e it v ely s u PPr e s s ht e e x Pa n sio n o f m o lte n Po o l a n d ht e Ph e n o m e n o n o f ” sPla shin g” , but al s o imP ro v e the fo r7n g eif eie nc y . hT e r ea so n a ble la ser Po w er c a n n o t o n ly e n s u er the laye r s bo n d w ell, but al s o r edu c e ht e e o n tr ac tio n a n d w a rPin g . hT e sin tier n g dePht m u st be gr eat e r ht a n th e Podw e r thiekn e s s , to e n su e the a dj ac e n t laye r s bo n d w e ll by Pen e tr atin g ht e e=e n t layer , Other wise ht e adj a ee n t laye r s w ill be se Par ate d , a n d ht e Po or str e n ght an d ac e ur ae y o f fo r7n g w ill be o btain ed , e v e n ht e fo r7n g e ou ld n o t be eo m Ple et d. iF g . 6 sho w s ht e et n 1Per atu re disitr bu tio n o f ZBdir ee tio n a t dife ren t it me w iht a eert a in la s e r Po w er a n d sc an n in g v elo e ity . A s s e e n fr o m it, ht e ten1Pe r aut re o f 0 . In lnl 15 o bv io u sly higher ht an ht e m elit ng Po in t o f Cu (1356K) at t= 0. 058755 , it in die at e s ht at the sin ter in g deP th 15 gr eat e r th an ht e Po w de r ht iee s s . 517lar ly , ht e sinetr in g de Pht ar e a bo u t 0. 14rnln a n d 0. 19nu at =t 0 . l l l25s an d t= 0. 21125 5, s o the Powd e r ht ie kn es s is le s s ht a n the sin te rin g de Pht . A t the e uer n t Pro e e s s Par am eter s , ht e re laet d jo in t be twe en th e if r s t layer an d s u bs tr aet is str o n g , a n d ht e m etallur gie al bo n din g o f laye rs 15 w ell. The 3D Part s in SL S ar e e o lllPleet d by lin e s to s u rfa e e an d lay er by lay er o v er laP Ped, an d the fo llo w in g wt o e o nd itio n s sho uld be me t to fo r ln s o lid sutr eitr e by sin te li ng 5, 6. 1) The degre e c o v er a ge of e n er gy shou ld be re qiur ed betwe e n se an n in g be am s , ht at 15, th e se a n n in g v e lo eity e o u ld n o t be to o high w iht a eer tain Powe r de n sity , e n su r e ht at the e n o u gh Po w er in Pu t to m ake the Po w de r in ht e c u r en t la ye r bo n d to geht er a n d fo rm the ZD sur fa e e s tr u etuerht o u t lo o s e Powd er 2) The Po w de r ht iekn e s s 15 les s tha n the sin te rin g dePht , ht at 15 , the la se r Po w e r sho u ld e n suer ht e adj a e e n t laye rs bo n d w e ll by Pe n e tr iat n g the eur e n t layer to fo rm ht e 3D bo dy str u c tu re 、yB 135 。、 Pf2 15 V=6 m/S 12 00 0 .0 0 0 01 0 0 8 0. 12 0. 16 0 k20 0 24 0 .2 8 0 .32 ZBDir e eit o n /n u l l Fig . 6 . Te lllPe ra tu re distir bu tio n o f ZBdire c tio n at dife r e n t time (1Bt l=0 . 058755, 2BtZ= 0. 111255 3Bt3= 0 . 2 11255) N u me ri e la Simu lta io n o f Te ln Pre tau re F ie ld in Sele e tiv e L a se r Sin teri n g 479 4 Co n Cll sio n l) Whe n th e s c a n n in g v elo e ity 15 e o n sta n t, the sin teir ng de Pht 15 ir sing w iht the in c re a se o f laser Po w er: In additio n , whe n the la ser Po we r 15 e o n stant , the siinier n g de Pth 15 de c er a sing w ith the in e re a se o f se a n n in g v e loe ity . 2) To s e le et r e a s o na ble Pr o e e s sin g Par am e ter s an d m e et the r equ ir eme nts o f sin et ir n g qu al ity o n the sin et rin g de Pht , the Par am eet r s o f las er Powe r an d se a n n in g v e lo e ity ar e oPti7z ed by a nal yzin g the sin teir ng deP th. A ckn o w le dgeme n t . This w o rk w as sPo n s o re d by Seie n e e an d Res e ar eh Fo u ndat io n o f Eas t China Jiao to n g nU iver siyt (01308013), the N atu r al S eienc e Fo und iat o n o f ij an gxi rP o v in ee (09497, 2009GQC00 14, 2008GZCO037) a n d G r adu aet Inn o v at io n Fo u n dait o n o f Ea s t Chin a Jia o to n g Uin v e r sity (YCOgC0 2). Refe r el Ces 1 . Liu , T . , Fan , J. L . , iTan , J.M . : Syn the sis an d Sin teir n g o f lU tr aBif ne/ nan ome te r wB10% Cu C o mP o site p owde r . Jo u rn al o f Ce n tral So u th U niv e rsity (Seien e e an d eT e hn o lo gy) 40(5), 1235B1239 (2009) 2 . G u , D . D , Shen , Y 、 F . : Mie ro stru ctu re s of La se r Sin te re d Micr oVn a n oBsizde CuBW Pow de r . Ae ta Me tia luigr e a Sinie a 45(l), 113B118 (2009) 3 . Z han g , W . X . , Sih , Y . S . , Li, J . G .: Simu lat io n o f eT mP e ra tu re Fie ld of r OP tiiln z at io n o f Pro e e s sin g P ar ame te rs o f Sel e e tiv e La ser Melting Met al P o wde rs . AP Plied La s er 28(3), 185B189 (2008) 4 Ma , L , Hu an g , W . D . , Yu , J. : Par me itr e Fi;te Eleme n t Mo de l o f T e n 1Pe ratur e/ stre s s Fiel d Ev o lu it o n by Me ta l La se r Solid Fo rifn ng . Chin e se Jo u rn al o f Las e r 36(12), 3227B3232 (2009) 5 . K u ma r , 5 . , hC ate e , A N . , Sah a , P . : nA exP ier me n tal de sign aP Por a c h to sel e e tiv e la s e r sin teir ng o f low c a rbo n ste el. Jo u rn al o f Mat ier al s Pro e e s sin g eT e hn iqu e 136(1/3), 151B157 (2003) 6 . To lo ehk o , N . K . , Mo z zhar o v , S . E. , Yad r o its ev , I . A .: Sele c tiv e la se r sin teir ng an d c ladding o f sin gl eBe om Po n e n t me tal Po wder s . RaP id Pr o to tyP ing Jo um al 10(2), 88B97 (2004) 附 錄 英文翻譯： 選擇性激光燒結(jié)溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬 張堅(jiān) 李云健等 華東交通大學(xué) 運(yùn)載工具與裝備國(guó)家教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 摘要：金屬混合粉末鎢銅的激光燒結(jié)過(guò)程是通過(guò)ANSYS有限元軟件模擬的，其中溫度場(chǎng)下有輻射，對(duì)流和熱物理參數(shù)這些因素做為模擬條件。在一些文獻(xiàn)中研究表明激光功率和掃描速度等這些關(guān)鍵參數(shù)直接影響燒結(jié)成型。研究顯示當(dāng)掃描速度恒定時(shí)，隨著激光功率的增加燒結(jié)深度會(huì)增加，相反，當(dāng)激光功率恒定時(shí)，隨著掃描速度的增加而燒結(jié)深度會(huì)有所下降。在燒結(jié)深度中選擇合理的加工過(guò)程參數(shù)來(lái)滿足燒結(jié)質(zhì)量的要求，結(jié)合燒結(jié)的深度合理的利用燒結(jié)功率和掃描速度的參數(shù)。 關(guān)鍵詞：選擇性激光燒結(jié) 數(shù)字模擬 溫度場(chǎng) 燒結(jié)深度 1 引言 鎢銅混合材料，一種典型的二階段偽合金，它具有良好的導(dǎo)電性，銅的熱傳導(dǎo)性和高熔點(diǎn)和鎢的高硬度。它被用作電接觸，電極材料，特殊用途的軍用物資（例如火箭的噴嘴），還有高氣密性包裝的CPU散熱器襯底和固態(tài)微波爐等等，因此，鎢銅混合材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和軍用。 選擇性激光燒結(jié)技術(shù)，是最近研究的一個(gè)熱點(diǎn)課題，它能夠從3DCAD軟件中 ，直接制造金屬模型或者較復(fù)雜形狀的部分原型，去得到應(yīng)有的功能來(lái)滿足要求。SLS有望獲得高密度的鎢銅合金和得到其他加工方法很難完成的具有復(fù)雜狀的零件。本篇論文，主要是講通過(guò)有限元ANSYS軟件數(shù)字模擬鎢銅合金粉末在溫度場(chǎng)中的分布，分析激光功率和掃描速度對(duì)燒結(jié)深度的影響。由燒結(jié)深度選擇合理的工藝參數(shù)，對(duì)鎢銅合金粉末的的燒結(jié)成型具有重大的意義. 2建立模型 2.1建立數(shù)學(xué)模型 熔池在周圍的空氣和SLS粉床上產(chǎn)生熱變化，這個(gè)導(dǎo)熱性由下面的等式表達(dá)： 代表有效的熱傳導(dǎo)粉末系數(shù)： 代表壓實(shí)粉末密度； C代表材料的熱熱量； 代表分散的熱空氣： 激光能量密度。 假設(shè)燒結(jié)之前是均勻分布的最初的溫度設(shè)為T0，開始的顯示條件如下所示： 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)在襯底的底部沒(méi)有熱量的損失，在SLS中，熱的損失是有傳導(dǎo)和輻射造成的，邊界條件顯示如下： 代表有效的熱傳導(dǎo)粉末系數(shù)； h代表熱傳導(dǎo)系數(shù)； T代表金屬粉末在某一刻的溫度； Stefan-bdtzmann固定值； 代表初始溫度； 代表實(shí)際對(duì)象的熱輻射系數(shù)。 2.3 物理模型的建立 為了簡(jiǎn)化燒結(jié)模型和計(jì)算時(shí)間，在下面建立有限元模型，混合粉末由鎢和銅以一定的比例混合。網(wǎng)格為3.4mm×1.6mm×0.3mm.在激光燒結(jié)空間和熱的影響區(qū)域和減少時(shí)間上為了確保足夠的網(wǎng)的密度，不同的網(wǎng)的尺寸能夠用于襯底和燒結(jié)層。燒結(jié)層最小的厚度為0.1mm.然而襯底的網(wǎng)是最大的。 下面的圖2中顯示在激光的高斯分布，激光能量的中心是最高的，激光能量隨著遠(yuǎn)離中心點(diǎn)而連續(xù)降低。將激光點(diǎn)分成4×4，則1，2，3所對(duì)應(yīng)的衰變系數(shù)分別為0.8359552，0.5226424，0.3267576. 圖1 圖2 在燒結(jié)過(guò)程中，激光能量遵從高斯分布： q代表激光能量密度; P代表激光能量； A是激光到粉床的激光吸收比率； r代表粉床上的一個(gè)點(diǎn)到激光中心的距離; W是激光點(diǎn)的半徑。 3 結(jié)果和分析 粉末是有鎢和銅以一定比例混合的，融化溫度分別是3380°和1083°。下面的表格1和圖3顯示了其他的。 工藝參數(shù)假設(shè)為直徑為0.4mm,掃描空間是0.3mm,粉末厚度是0.1mm,空氣傳導(dǎo)系數(shù)是10，粉床的有效輻射系數(shù)為0.8。 表1 圖3 圖4顯示了池深度的有效掃描速度，有圖可見，當(dāng)激光功率是固定值時(shí)，燒結(jié)深度隨著掃描速度的增加而減少，在v=0.12m/s時(shí)，燒結(jié)深度為0.29mm，然而在v=0.02m/s時(shí)，燒結(jié)深度為0.076mm.原因是因?yàn)楫?dāng)激光功率固定時(shí)，掃描速度的增加，輸入的激光能量會(huì)減少，同時(shí)，能量在粉末粒子停留的時(shí)間就就較少，特別是在高的掃描速度下，在能量和粉末粒子之間持續(xù)時(shí)間是極短的，甚至粉末粒子不能夠融化，因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)換到粉末粒子周圍沒(méi)有足夠的時(shí)間，但是在低的掃描速度下，溫度提升很容易導(dǎo)致巨大的累積效果和比較大的溫度梯度。 圖5顯示了粉池中激光功率的影響，正如圖所見，當(dāng)掃描速度固定時(shí)，燒結(jié)深度在提高隨著燒結(jié)功率的提高。在p=195w時(shí)，燒結(jié)深度僅僅是0.08mm,p=235w時(shí)燒結(jié)深度是增加到0.21mm.原因是掃描速度是固定的，而激光功率的提高，輸出能量密度也在提高，但是過(guò)多的激光功率會(huì)使溫度太高以至于粉末燒結(jié)層有巨大的收縮，這很容易導(dǎo)致工件的翹曲和開裂。 圖4 粉池中掃描速度的影響 圖5 粉池中激光功率的影響 激光功率和掃描速度是直接影響燒結(jié)成型的關(guān)鍵參數(shù)，較高的掃描速度不僅僅能有效地抑制熔池的擴(kuò)張和“濺”的現(xiàn)象，而且能提高形成效率。合理的激光功率不僅僅能確保更好的層的粘接，而且也可以減少燒結(jié)層的收縮和翹曲。 燒結(jié)深度必須大于粉層的厚度，目的在于穿透當(dāng)前的粉末層時(shí)確保相鄰的粉層更好的粘結(jié)。否則，相鄰的粉層將會(huì)分開，獲得的粉池中零件的強(qiáng)度和形成的準(zhǔn)確性，甚至在形成過(guò)程中都不能實(shí)現(xiàn)。圖6顯示了在一個(gè)特定的激光功率和掃描速度下，不同時(shí)間下Z方向的溫度分布。正如圖所示，在t=0.05875s時(shí)，0.1mm的溫度是明顯高于銅的融化點(diǎn)（1356K），它暗示了燒結(jié)深度大于粉層厚度，同樣地，燒結(jié)深度在t=0.11125s是0.14mm，在t=0.211125是0.19mm,所以粉末厚度低于燒結(jié)深度，在當(dāng)前工藝參數(shù)下，相鄰的結(jié)合點(diǎn)在第一層和底層是最強(qiáng)的，而且冶金的結(jié)合層也是比較好的。 SLS的3D部分完成線的表面和層的重疊，通過(guò)燒結(jié)形成的固體結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足下面的2個(gè)條件。 1，覆蓋程度的能量應(yīng)該要求在掃描光束之間，也就是說(shuō)，在一個(gè)確定的功率密度下，掃描速度不能太高，，以確保有足夠的功率輸入使粉末層在當(dāng)前層粘接在一起，而且沒(méi)有散粉的情況下，形成2D的表面結(jié)構(gòu)， 2，粉末厚度要低于燒結(jié)深度，也就是說(shuō)，燒結(jié)功率應(yīng)該確保在穿透當(dāng)前層時(shí)使相鄰的層更好的粘結(jié)，這樣就能更好的形成3D的立體結(jié)構(gòu)。 圖6 不同時(shí)間Z方向的溫度分布（1-t1=0.05875s, 2-t2=0.11125s, 3-t3=0.21125s) 4 總結(jié) 1，當(dāng)掃描速度固定時(shí)，隨著激光功率的提高燒結(jié)深度也會(huì)提高，另外，當(dāng)激光功率固定時(shí)，隨著掃描速度的增加燒結(jié)深度會(huì)下降。 2，選擇合理的工藝參數(shù)且在燒結(jié)深度下滿足燒結(jié)質(zhì)量的要求，通過(guò)分析燒結(jié)深度，合理利用燒結(jié)功率和掃描速度。 8