研究目的
研究过熔对选择性激光熔化技术制备的AlSi10Mg样品中薄水平通道尺寸精度的影响。
研究成果
研究表明，通过考虑过熔效应的简化模型可以预测铝样品中薄水平通道的形状缺陷。该方法可用于选择薄通道截面的过补偿设计，以防止其过熔和闭合。
研究不足
所采用的粗化方法可能不适用于对小尺寸几何特征（其尺寸与单层相当）进行精确预测。该模型低估了激光作用点下方热影响区的尺寸，同时高估了这些作用点之间区域的尺寸。
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通过选择性激光熔化获得的AlSi10Mg样品中薄水平通道的过熔与闭合
DOI：10.1016/j.addma.2019.100847
期刊：Additive Manufacturing
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
本文通过选择性激光熔化技术对内置水平薄壁圆柱形通道的AlSi10Mg样品进行了数值模拟与实验测试。研究采用简化的零件级瞬态模型分析不同直径通道样品的热状态，该模型通过材料相变效应相关的性能参数变化来考虑过熔现象。模拟结果与实验样品CT扫描的对比表明：该模型能有效预测和评估薄壁通道的最终截面形貌。研究发现，由于熔融金属层下方低导热粉末床的存在，通道无支撑下表面区域会因过熔效应形成凸起——激光作用时该粉末区域过热并与预期实体区域共同熔化。过熔效应导致直径小于200微米的通道完全闭合，0.2-1毫米直径通道部分闭合，更大直径通道则出现截面畸变。研究还探讨了通过泪滴形和扩大形截面调整通道几何形态的方法，这些方案有助于获得预定的圆柱形通道结构。
作者：
Y. Solyaev，L. Rabinskiy，D. Tokmakov
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