研究目的
研究316L不锈钢在选择性激光熔化（SLM）过程中密度与表面粗糙度的协同优化，以实现高相对密度与低表面粗糙度的同步达成。
研究成果
该研究成功建立了加工参数与成形质量之间的数学关系模型。通过优化加工参数，提出了一种多目标协同优化策略，在实现98.7%高相对密度的同时，获得了8.04微米的优异表面粗糙度。
研究不足
该研究聚焦于激光功率、扫描速度和层间距对密度及表面粗糙度的影响，未考虑其他可能影响零件成形性能的参数。
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选择性激光熔化中316L不锈钢密度与表面粗糙度的协同优化
DOI：10.3390/ma13071601
期刊：Materials
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
尽管增材制造的概念已提出数十年，但选择性激光熔化（SLM）领域的研究势头终于开始增强。在SLM工艺中，作为SLM制件关键质量指标的致密度与表面粗糙度取决于加工参数。然而现有文献中鲜少研究如何在SLM过程中通过参数协同优化来同步实现高相对密度与低表面粗糙度。本研究采用响应面法，探究了不同加工参数（激光功率、扫描速度和层间距）对316L不锈钢SLM制件致密度与表面粗糙度的影响，建立了加工参数与制造质量间的统计关系模型，并提出了兼顾致密度与表面粗糙度的多目标协同优化策略。实验结果表明：加工参数对致密度和表面粗糙度的主要影响趋势相似——激光功率与扫描速度对上述质量指标具有显著影响，而层间距的影响相对较小?；诟糜呕桨?，采用优化后的加工参数进行SLM加工可获得兼具优异表面粗糙度与高相对密度的316L不锈钢制件。
作者：
Yong Deng，Zhongfa Mao，Nan Yang，Xiaodong Niu，Xiangdong Lu
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