過渡金屬鎢憑借著優(yōu)異的物理化學性質(zhì),廣泛應用于航空航天、冶金工業(yè)、軍事裝備、電子和化工等領域。但是受純鎢及其合金的熔點高、表面張力大等特性的制約,激光3D打印技術很難加工,很容易使鎢材料出現(xiàn)微裂紋的情況。對此,研究者表示可通過調(diào)整激光掃描的相關參數(shù)和后續(xù)熱處理來減輕相關應力,以獲得質(zhì)量更高的產(chǎn)品。新的制造方法的具體步驟如下:
(1)準備鎢薄片,清理,擦拭,晾干:準備合理范圍內(nèi)尺寸的鎢薄片,取一塊海綿塊浸入抗氧化劑中,等待合理范圍內(nèi)時間,取出海綿塊在鎢薄片表面進行清刷,隨后放置在通風處晾干;
(2)將打印基板進行處理后,安裝在打印平臺上:置放時通過夾子將晾干后的鎢薄片夾裝在待加工打印平臺上,保持薄片的平整性;
(3)準備建模工作:用UG三維軟件創(chuàng)建復雜曲面薄板零件的三維模型,然后將創(chuàng)建好的三維模型文件,以STL格式導出,以便后續(xù)分層處理和建立支撐;
(4)建模后,再進行曲面分層,建立支撐:將UG三維軟件中導出的STL文件放入切片軟件Materialise Magics中進行分層切片處理;分層時,要根據(jù)零件的尺寸和形狀選擇合理范圍內(nèi)的層厚;對于復雜曲面薄板零件來說,為了防止零件產(chǎn)生較大的內(nèi)應力和變形還需要對相應部分加支撐,將分層處理和建立支撐以后的模型以STL格式導出,對純鎢薄片進行掃描,以便打印過程中可以將相關前處理信息轉(zhuǎn)換成3D打印機可識別的G語言;
(5)設置工藝參數(shù):填充掃描功率:450W;填充掃描速度:500mm/s;填充掃描線間隙:0.05mm;輪廓掃描功率:320W;輪廓掃描速度:600mm/s;棋盤格向量數(shù)/大?。?×8;棋盤格掃描功率:450W(填充功率)、320W(輪廓掃描功率);棋盤格掃描速度:500mm/s(填充掃描速度)、300mm/s(輪廓掃描速度);棋盤格填充掃描線間隙:0.06mm;層間旋轉(zhuǎn)角度:67°;
(6)對復雜薄壁零件進行熱處理,后保溫,隨爐冷卻取出空冷。