過渡金屬鎢憑借著優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金工業(yè)、軍事裝備、電子和化工等領(lǐng)域。但是受純鎢及其合金的熔點(diǎn)高、表面張力大等特性的制約,激光3D打印技術(shù)很難加工,很容易使鎢材料出現(xiàn)微裂紋的情況。對(duì)此,研究者表示可通過調(diào)整激光掃描的相關(guān)參數(shù)和后續(xù)熱處理來減輕相關(guān)應(yīng)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(zhǔn)備鎢薄片,清理,擦拭,晾干:準(zhǔn)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(shí)間,取出海綿塊在鎢薄片表面進(jìn)行清刷,隨后放置在通風(fēng)處晾干;
(2)將打印基板進(jìn)行處理后,安裝在打印平臺(tái)上:置放時(shí)通過夾子將晾干后的鎢薄片夾裝在待加工打印平臺(tái)上,保持薄片的平整性;
(3)準(zhǔn)備建模工作:用UG三維軟件創(chuàng)建復(fù)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(dǎo)出,以便后續(xù)分層處理和建立支撐;
(4)建模后,再進(jìn)行曲面分層,建立支撐:將UG三維軟件中導(dǎo)出的STL文件放入切片軟件Materialise Magics中進(jìn)行分層切片處理;分層時(shí),要根據(jù)零件的尺寸和形狀選擇合理范圍內(nèi)的層厚;對(duì)于復(fù)雜曲面薄板零件來說,為了防止零件產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力和變形還需要對(duì)相應(yīng)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(dǎo)出,對(duì)純鎢薄片進(jìn)行掃描,以便打印過程中可以將相關(guān)前處理信息轉(zhuǎn)換成3D打印機(jī)可識(shí)別的G語言;
(5)設(shè)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(duì)復(fù)雜薄壁零件進(jìn)行熱處理,后保溫,隨爐冷卻取出空冷。