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探究不同参数下熔池温度与冷却速率对悬垂结构成形的影响

更新时间: 2024-07-24 09:41:27  查看次数: 59    
在各种不一样的参数条件下,第 2 层熔池的最高温度跟第 1 层熔池的最高温度相比,都有一定程度的变化。这是因为在多重曝光工艺一轮轮的扫描过程中,成形层的粉末区域在不同的能量密度输入下变成了不同的实在状态。这些不同的状态导热的情况不一样,导热好的时候能量消耗得多,就导致第 2 层熔池的最高温度降低了;导热差的时候能量消耗少,第 1 层熔池的温度就降不下来,还是往上升。而且,不同的导热情况造成了不同大小的温度变化范围。那个 B2 参数下,两次曝光扫描时熔池最高温度的变化范围都是最小的,这就意味着在能量密度输入的比例是 20%+80%的 B2 参数时,两次扫描形成的实体在热量消耗相互影响方面是相对最理想的。
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说到第一次曝光扫描的熔池冷却速度,都呈现出随着能量密度输入比例增大而加快的态势。同时,第 2 层熔池的冷却速度跟第 1 层相比,都大大降低了。这是因为成形的层数增多以后,传热的路径变多了,传导散热就少了。而且随着成形层数增加,基板、之前成形的层还有粉床的温度都上升了,整体的温度差别变小了,所以冷却速度就慢下来了。
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对于第二次曝光扫描的熔池冷却速度,第 1 层呈现出随着能量密度输入比例变小而变慢的趋势,而在第 2 层,B2 参数下熔池的冷却速度是最大的。这表明在 B2 参数下,第 2 层第二次扫描的时候热量散失得比较快。虽说大的冷却速度会带来大的应力,但是这也说明了在 20%+80%的能量密度输入比例下,悬垂边缘的地方形成了导热更好的实体,让悬垂边缘和中间实体的温度差别变小了,进而减少了应力的积累,也就降低了翘曲变形的程度,使得极限成形角度的悬垂结构能够成功成形有了可能。