CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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激光选区熔化成形金刚石复合材料微结构的工艺约束研究

谢志平 何艺强 徐仰立 黄国钦 魏金权

谢志平, 何艺强, 徐仰立, 黄国钦, 魏金权. 激光选区熔化成形金刚石复合材料微结构的工艺约束研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0171
引用本文: 谢志平, 何艺强, 徐仰立, 黄国钦, 魏金权. 激光选区熔化成形金刚石复合材料微结构的工艺约束研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0171

激光选区熔化成形金刚石复合材料微结构的工艺约束研究

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2023.0171
基金项目: 福建省自然科学基金面上项目;国家自然科学基金;国家重点研发计划
  • 摘要:   多孔金刚石磨具是一种能在磨削加工过程中提供容屑和冷却液流通空间的新型工具。以激光选区熔化成形为代表的增材制造技术,是制造多孔金刚石工具的有效手段。然而,受激光增材制造的光斑尺寸约束、逐层成形等技术特征影响,所设计的多孔金刚石工具难以精准成形,因此有必要对微结构的可成形性进行研究。本文以CuSn20/金刚石复合材料为研究对象,采用激光选区熔化技术成形了不同成形方向、不同尺寸的悬垂结构、薄壁、圆孔和尖角等微结构,并对其可成形性、成形误差及产生原因进行分析。结果表明:悬垂结构的最佳可成形长度为1~2 mm;薄壁结构的最小可成形尺寸为0.70 mm;垂直于成形方向的圆孔结构的最小可成形直径尺寸为0.20 mm;平行于成形方向的圆孔结构的最佳成形直径尺寸为0.50~3.00 mm;尖角结构的可成形角度需大于10°。微结构的成形误差主要受激光对复合粉末的热吸附、激光光斑热影响区扩散以及复合粉末的弱支撑等作用影响。本文的研究结果为复杂金刚石工具的设计及增材制造提供了一定的技术参考。
      关键词 激光选区熔化; 金刚石复合材料; 特征微结构; 工艺约束
      中图分类号 TG74; TG66

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-08-25
  • 修回日期:  2023-09-19
  • 录用日期:  2023-10-08
  • 网络出版日期:  2023-11-06

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