选择性激光熔化过程中薄壁零件的瞬态有限元分析文献综述

 2024-06-25 15:24:54
摘要

选择性激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)作为一种新兴的金属增材制造技术,在航空航天、医疗器械等领域展现出巨大的应用潜力。

特别是在薄壁结构零件的制造方面,SLM技术相较于传统制造工艺具有明显优势。

然而,由于薄壁结构几何特征的特殊性,SLM过程中热量传递迅速、温度梯度大,导致成形过程中易出现较大的残余应力、翘曲变形等缺陷,严重影响零件的尺寸精度和力学性能。

因此,对SLM过程中薄壁零件的瞬态温度场、残余应力进行深入研究,揭示其形成机理,对于优化工艺参数、提高成形质量具有重要意义。

本文首先阐述了SLM技术的原理及其在薄壁零件制造中的应用,分析了SLM成形薄壁零件面临的挑战。

其次,综述了国内外学者在SLM过程数值模拟、温度场及残余应力控制方面的研究进展,并对不同研究方法的优缺点进行了比较分析。

最后,对SLM技术未来发展趋势进行了展望。


关键词:选择性激光熔化;薄壁零件;瞬态有限元分析;温度场;残余应力

1.引言

选择性激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)是一种以激光为能量源的粉末床熔融增材制造技术,其工作原理是将金属粉末铺设在基板上,通过高能激光束选择性地熔化粉末,逐层堆积形成三维实体零件[1-2]。

SLM技术具有成形精度高、材料利用率高、可加工复杂结构等优点,在航空航天、医疗器械、模具制造等领域展现出巨大的应用潜力[3-4]。

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