金屬粉床激光增材制造技術(shù)

第1章　概述　/ 1
　1.1　金屬增材制造技術(shù)　/ 1
　　　1.1.1　激光選區(qū)熔化（SLM） 　/ 2
　　　1.1.2　激光近凈成形　/ 5
　　　1.1.3　電子束熔絲沉積　/ 10
　　　1.1.4　電子束選區(qū)熔化　/ 14
　1.2　金屬粉床激光選區(qū)熔化增材制造技術(shù)　/ 16
　　　1.2.1　球化　/ 17
　　　1.2.2　孔隙　/ 19
　　　1.2.3　應(yīng)力和裂紋　/ 21
　　　1.2.4　成形材料　/ 22
　1.3　金屬粉床激光選區(qū)熔化增材制造裝備　/ 24
　1.4　金屬粉床激光選區(qū)熔化增材制造技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢　/ 28
　　　1.4.1　SLM技術(shù)的應(yīng)用　/ 28
　　　1.4.2　SLM技術(shù)的發(fā)展趨勢　/ 34
　參考文獻(xiàn)　/ 35

第2章　工藝原理與系統(tǒng)組成　/ 37
　2.1　工藝原理及實現(xiàn)　/ 37
　　　2.1.1　工藝原理　/ 37
　　　2.1.2　實現(xiàn)方式　/ 38
　　　2.1.3　大臺面多激光實現(xiàn)技術(shù)　/ 40
　2.2　關(guān)鍵功能部件　/ 43
　　　2.2.1　光路系統(tǒng)　/ 43
　　　2.2.2　缸體運動系統(tǒng)　/ 47
　　　2.2.3　送鋪粉機(jī)構(gòu)　/ 49
　2.3　核心元器件　/ 51
　　　2.3.1　激光器　/ 52
　　　2.3.2　掃描系統(tǒng)　/ 66
　　　2.3.3　氣體保護(hù)　/ 72
　　　2.3.4　氧傳感器　/ 73
　　　2.3.5　循環(huán)凈化裝置　/ 73
　2.4　SLM成形裝備　/ 74
　　　2.4.1　典型裝備產(chǎn)品及特點　/ 74
　　　2.4.2　華科三維HKM系列裝備簡介　/ 77
　參考文獻(xiàn)　/ 78

第3章　原材料特性要求　/ 79
　3.1　SLM用金屬粉末　/ 79
　3.2　金屬粉末制備方法　/ 81
　　　3.2.1　霧化法　/ 82
　　　3.2.2　化學(xué)法　/ 88
　　　3.2.3　機(jī)械法　/ 93
　3.3　粉末特性及其對制件的影響　/ 94
　　　3.3.1　粉末性能參數(shù)　/ 94
　　　3.3.2　粉末的形貌　/ 100
　　　3.3.3　粉末的氧含量　/ 102
　　　3.3.4　粉末中的雜質(zhì)　/ 104
　參考文獻(xiàn)　/ 105

第4章　數(shù)據(jù)處理技術(shù)　/ 107
　4.1　STL文件格式的介紹　/ 107
　　　4.1.1　STL的二進(jìn)制格式文件　/ 108
　　　4.1.2　STL的文本格式文件　/ 109
　　　4.1.3　STL格式文件的特點　/ 109
　　　4.1.4　STL文件的一般讀取算法　/ 110
　4.2　STL模型預(yù)處理　/ 113
　　　4.2.1　增材制造數(shù)據(jù)處理軟件　/ 113
　　　4.2.2　STL文件糾錯　/ 118
　　　4.2.3　STL模型旋轉(zhuǎn)與拼接　/ 122
　　　4.2.4　STL模型工藝支撐添加　/ 122
　4.3　STL模型切片及路徑生成　/ 126
　　　4.3.1　STL模型切片　/ 126
　　　4.3.2　STL模型切片輪廓偏置　/ 128
　　　4.3.3　掃描路徑生成算法　/ 129
　參考文獻(xiàn)　/ 133

第5章　制造過程及質(zhì)量控制　/ 135
　5.1　工藝流程　/ 135
　　　5.1.1　前處理　/ 135
　　　5.1.2　制造過程　/ 138
　　　5.1.3　后處理　/ 140
　5.2　環(huán)境控制　/ 141
　　　5.2.1　氧含量控制　/ 141
　　　5.2.2　氣氛煙塵凈化　/ 142
　5.3　應(yīng)力調(diào)控技術(shù)　/ 143
　　　5.3.1　模擬預(yù)測　/ 143
　　　5.3.2　預(yù)熱技術(shù)　/ 149
　　　5.3.3　激光掃描策略　/ 150
　參考文獻(xiàn)　/ 156

第6章　制件的組織及性能　/ 157
　6.1　制件的微觀組織特征　/ 157
　　　6.1.1　鐵基合金組織　/ 157
　　　6.1.2　鈦基合金組織　/ 165
　　　6.1.3　鎳基合金組織　/ 167
　　　6.1.4　鋁基合金組織　/ 181
　　　6.1.5　復(fù)合材料及其他組織　/ 183
　6.2　制件的性能及其調(diào)控方法　/ 193
　　　6.2.1　制件性能及微觀結(jié)構(gòu)表征　/ 193
　　　6.2.2　典型合金性能　/ 205
　　　6.2.3　性能的調(diào)控方法　/ 213
　參考文獻(xiàn)　/ 227

第7章　應(yīng)用實例　/ 229
　7.1　隨形冷卻模具　/ 229
　　　7.1.1　隨形冷卻技術(shù)　/ 229
　　　7.1.2　隨形冷卻模具案例　/ 233
　7.2　個性化醫(yī)療器件　/ 240
　　　7.2.1　手術(shù)輔助器件　/ 240
　　　7.2.2　牙冠　/ 244
　　　7.2.3　關(guān)節(jié)及骨骼　/ 246
　7.3　輕量化構(gòu)件　/ 258
　　　參考文獻(xiàn)　/ 262

索引　/ 264