將等離子體理論應(yīng)用于激光3D打印制造過(guò)程的工藝優(yōu)化研究

為了在激光3D打印制造過(guò)程中提高粉末對(duì)入射激光能量的吸收率，從而提高成形質(zhì)量和成形效率，深入研究激光等離子體在激光3D打印過(guò)程中的變化特征及其影響是十分重要的。通過(guò)對(duì)激光等離子體的深入研究，可以將等離子體理論應(yīng)用于激光3D打印制造過(guò)程的工藝優(yōu)化，指導(dǎo)工藝參數(shù)的制定和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制造過(guò)程質(zhì)量，對(duì)于激光3D打印有著重要的意義。

針對(duì)同軸送粉激光3D打印制造技術(shù)工藝參數(shù)眾多、工藝優(yōu)化困難，激光等離子體作用機(jī)理復(fù)雜等問(wèn)題，以理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證為手段，對(duì)激光3D打印的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化、對(duì)激光等離子體特征進(jìn)行了分析研究。主要工作如下：

1. 設(shè)計(jì)并建立基于同軸送粉的激光3D打印制造實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并建立激光等離子體電荷信號(hào)采集和圖像信息檢測(cè)系統(tǒng)，從而可實(shí)現(xiàn)金屬構(gòu)件的激光3D打印制造，以及對(duì)同軸送粉激光3D打印過(guò)程中產(chǎn)生的等離子體進(jìn)行研究。
   

2. 基于同軸送粉激光3D打印制造系統(tǒng)，通過(guò)不同的參數(shù)優(yōu)化方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的送粉參數(shù)和激光參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而確定最佳工藝參數(shù)組合。
   

3. 基于同軸送粉激光3D打印制造系統(tǒng)，借助激光等離子體電荷信號(hào)檢測(cè)和激光等離子體圖像信息檢測(cè)，分析制造過(guò)程中產(chǎn)生的等離子體，研究激光等離子體的噴發(fā)特征和演變規(guī)律，以及粉末流對(duì)激光等離子體的噴發(fā)和演變規(guī)律產(chǎn)生的影響。
   

4. 面向同軸送粉激光3D打印制造過(guò)程，通過(guò)改變送粉參數(shù)和激光參數(shù)，研究送粉參數(shù)、激光參數(shù)以及打印層數(shù)對(duì)激光等離子體電荷電壓、電子溫度、噴發(fā)持續(xù)時(shí)間的影響規(guī)律。

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