理论教育 EBM成形的影响因素分析

EBM成形的影响因素分析

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:影响电子束成形零件表面粗糙度的因素主要有:切片方式及铺粉厚度、电子扫描精度、表面黏粉等。

EBM成形的影响因素分析

1.“吹粉”现象

“吹粉”是EBM成形过程中特有的现象,指金属粉末在成形熔化前已偏离原来位置的现象,从而导致无法进行后续成形工作。严重时,成形底板上的粉末床会全面溃散,从而在成形池内出现类似“沙尘暴”的现象。“吹粉”实质上是电子束与粉末的相互作用。

2.球化现象

球化现象是EBM成形过程中一种普遍存在的现象,指金属粉末熔化后未能均匀地铺展,而是形成大量隔离的金属球的现象。球化现象的出现不仅影响成形质量,导致内部空隙的产生,严重时还会阻碍铺粉过程的进行,最终导致成形零件失败。球化现象取决于三个方面:熔融小液滴表面张力、粉末是否湿润、粉末间的黏结力。

3.变形与开裂

复杂金属零件在直接成形过程中,由于热源迅速移动,粉末温度随时间和空间急剧变化,应力形成。另外,由于电子束加热、熔化、凝固和冷却速度快,受热不平衡严重,温度梯度高,同时存在一定的凝固收缩应力和组织应力,成形零件容易发生变形甚至开裂,成形结束后存在残余应力分布。(www.daowen.com)

4.表面粗糙度

电子束成形零件表面粗糙度一般低于精铸表面,对于不能加工的表面,很难达到精密产品的要求。影响电子束成形零件表面粗糙度的因素主要有:切片方式及铺粉厚度、电子扫描精度、表面黏粉等。其中切片方式及铺粉厚度、电子扫描精度与成形设备有关,而表面黏粉与预热、预烧结及熔化凝固工艺过程有关。

5.气孔与熔化不良

EBM普遍采用惰性气体雾化球形粉末作为原料,在雾化制粉过程中会不可避免形成一定含量的空心粉,由于熔化和凝固速度较快,空心粉中含有的气体来不及逃逸,从而在成形件中残留气孔。此外,成形工艺参数或成形工艺不匹配时,成形件同样会出现孔洞。

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