超大3D打印鈦合金復(fù)雜零件在昆明理工大學(xué)誕生

9月7日，經(jīng)過200多個小時的持續(xù)工作，一個接近設(shè)備成形空間極限的超大尺寸鈦合金復(fù)雜零件在昆明理工大學(xué)增材制造中心試制成功。該鈦合金復(fù)雜零件尺寸達(dá)250 mm×250 mm×257 mm，零件及支撐總質(zhì)量超過21 kg，是迄今為止利用激光選區(qū)熔融方法成形的最大單體鈦合金復(fù)雜零件。

激光選區(qū)熔融是金屬3D打印方法中的一種，它以激光為熱源，依照零件離散后的形狀數(shù)據(jù)對鋪好的金屬粉末進(jìn)行掃描，使金屬粉末逐點(diǎn)熔化堆積，實(shí)現(xiàn)金屬零件直接制造。通過這種方法制造出的金屬零件力學(xué)性能優(yōu)良、表面質(zhì)量好、尺寸精度高，是金屬3D打印領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是，在金屬激光3D打印過程中，會產(chǎn)生很高的殘余應(yīng)力，復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件成形時的應(yīng)力變形、開裂等問題，尤其是激光3D打印鈦合金時，這些問題更為突出。為此，昆明理工大學(xué)黎振華教授及其合作團(tuán)隊在粉末性能控制、構(gòu)件結(jié)構(gòu)與位置優(yōu)化、支撐設(shè)計與應(yīng)力釋放、遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面開展了大量前期工作，并最終確定試驗方案，為完成大型復(fù)雜鈦合金零件打印積累了寶貴的經(jīng)驗。