SLM制件的成型与机加工后处理的相关工艺研究

发布时间：2020-06-21 21:20

【摘要】：选区激光熔化技术(SLM)能够制造传统机加工无法制造的复杂部件结构,在航空航天、生物医学领域都具有广泛的应用,是最具发展潜力的增材制造方法。针对目前牙科部件的制造,虽然SLM在制造复杂造型结构时,相对机加工具有较大的优势,但是尺寸精度方面仍旧存在很大的误差。因此本文提出,将两种加工方式结合,充分发挥SLM在复杂成形中的优势和CAM机加工在成形精度上的优势,形成一套有效的加工工艺流程。本文从两种加工方式相关联的角度出发,分析了SLM加工中与机加工后处理中可能会出现的工艺问题,并就相关问题提出了解决方案;通过预实验和仿真分析,验证了SLM加工和机加工相关联的加工工艺流程的可行性。针对SLM加工与机加工相关联的工艺流程,设计了制件小基板及其在SLM设备与机加工设备上的定位工装,分别确定了两者定位的方式。以SLM工作空间为基准,根据定位原件的尺寸误差及位置误差,推导出打印基板在SLM工作空间及机加工工作空间的误差累积。针对SLM成形原理,确定合适的激光功率、扫描点间距以及曝光时间等,然后由此工艺参数得到SLM制件的尺寸精度误差。结合基板的位置误差以及SLM工艺参数产生的打印误差,得到最终打印余量的设置公式,并按此余量设置方法进行制件的加工与检验,表明了此工艺流程的可行性。本研究提出的工艺流程,可以应用于小尺寸部件的制造,例如口腔修复部件。如果能进一步提高本工艺的制造精度,实现部件的一步成形,将极大提高目前口腔修复部件的制造效率,降低加工成本。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG665
【图文】：

成形原理

熔化技术突破了传统的材料变形成形和去除成形的思夹具支持，成形过程灵活，节约时间与成本，材料利形制件具有微细、均匀的激光快速凝固组织，成形件。特别适用于具有特殊曲面和复杂结构的零部件制造、生物医学等领域限量订单需求或者个性化订单需求加工技术是当今现代化制造的主要手段之一，是反映一个国家一。目前在 5 轴数控加工领域，主要有三种加工形式加工模式、5 轴联动加工模式。所谓的 5 轴数控加工动的加工方式，三个直线轴(XYZ)和两个旋转轴(AB[7-8]。是指限制两个旋转轴的运动，以 3 个直线轴的运动来图 1-1 SLM 成形原理图[5]

牙冠,托槽,牙面

图 1-5 所示的个性化托槽，托槽牙面部位为个性化部位，托槽槽沟部很高的要求。普通加工方式牙面由翻模铸造成型，卡槽部位由机加工个部件焊接为一体[11-13]。传统评价舌侧个性化托槽工艺的方法包括形寸精度，形状精度主要针对个性化牙面的成型，而尺寸精度主要是针[14]。由 SLM 直接加工制造，达不到要求的尺寸精度，若单独由机加度上可达到要求，但从毛坯到成品需要浪费较多的材料并且耗时长，图 1-2 牙冠图 1-4 固定桥图 1-3 可摘取义齿支架

【参考文献】