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激光选区熔化医用钴铬钼合金的摩擦性能被引量：15: 2016年; 采用激光选区熔化(SLM)技术成型CoCrMo合金标准样件,并将SLM成型的CoCrMo合金和铸造CoCrMo合金分别与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)样件配副进行摩擦磨损实验。实验结果表明,在干摩擦、生理盐水、人工唾液和小牛血清4种润滑条件下,SLM成型的CoCrMo合金摩擦系数均小于铸造CoCrMo合金。另外,不同润滑条件下,SLM成型的CoCrMo/UHMWPE和铸造CoCrMo/UHMWPE的磨损机理不同。; 林辉杨永强张国庆宋长辉; 关键词：激光技术钴铬钼合金润湿性能金相组织表面微观形貌

选区激光熔化成型金属零件上表面粗糙度的研究被引量：22: 2013年; 为了改善成型件表面质量,从微观上研究了决定选区激光熔化成型金属零件的上表面粗糙度的主要因素,通过研究单熔道成型,从熔道搭接的角度理论分析了成型件的上表面粗糙度,基于自主研发的成型设备Dimet-al-280加工实体零件进行了实际测量对比,获得表面粗糙度的轮廓算术平均偏差Ra的理论值为3.21μm,微观不平度十点高度Rz的理论值为12.79μm,其实测值Ra=7.36μm,Rz=40.01μm;进行喷砂和电解抛光处理后,表面粗糙度减小,即Ra=2.34μm,Rz=10.86。结果表明,成型件的上表面粗糙度主要受熔道宽度、扫描间距和铺粉层厚3个因素的共同影响;粗糙度实测值与理论值有偏差,主要是由于熔道不稳定、表面出现球化、粉末粘附等缺陷造成;成型件经过电化学处理后表面质量有较大的改善。选区激光熔化成型金属零件可达到良好的表面粗糙度,此项研究为进一步提高表面质量和应用于生产加工提供了参考依据。; 刘睿诚杨永强王迪; 关键词：激光技术选区激光熔化表面粗糙度电解抛光

基于选区激光熔化快速成型的自由设计与制造进展被引量：13: 2013年; 随着机械系统复杂性的不断增加,在现代结构理论模型的设计中,设计者需要统筹考虑结构新颖性、性能优良性和制造可行性,但传统的制造方式对设计约束很大。选区激光熔化(SLM)是快速制造中最有发展潜力的技术之一,在理论上可以实现任意复杂的计算机辅助设计(CAD)理论模型到金属功能件的直接制造。针对SLM自由制造的特点,结合华南理工大学在该技术方面的研究基础,研究了具有免组装、功能集成和轻量化特点的复杂金属功能件自由设计与直接制造的工艺,为航空航天、医疗、汽车等领域的产品创新设计与个性化制造提供参考。; 宋长辉杨永强叶梓恒王迪; 关键词：光学制造选区激光熔化

分区扫描路径规划及其对SLM成型件残余应力分布的影响被引量：34: 2016年; 为了解决激光选区熔化成型零件时扫描线过长导致的层内累积残余应力过大、易发生翘曲变形和裂纹等问题,提出了一种分区扫描策略。采用S形正交扫描策略和分区扫描策略分别规划了零件扫描路径,实验验证了分区扫描策略的有效性。实验结果表明,采用分区扫描策略能有效降低边界拉应力,减小平面残余应力波动,提高成型件的力学性能。; 邓诗诗杨永强李阳王迪王安民宋长辉; 关键词：激光技术残余应力分布力学性能

金属零件3D打印技术现状及研究进展被引量：132: 2013年; 简述了国内外的金属零件3D打印技术的研究现状及最新进展,包括选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术、激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping,LENS)技术和电子束选区熔化(Electron Beam Selective Melting,EBSM)技术,并针对作者实验室的工作方向——SLM直接制造,具体分析了金属零件3D打印技术研究热点和难点以及具体应用。; 杨永强刘洋宋长辉; 关键词：选区激光熔化

锡青铜激光选区熔化工艺及其性能被引量：13: 2018年; 为了研究QSn6.5-0.1锡青铜激光选区熔化(SLM)技术直接成型工艺及其成型性能,设计三因素四水平正交工艺实验,研究激光功率、扫描速度和扫描间距对致密度的影响,采用SEM、OM、Micro-CT以及显微硬度仪研究微观组织与硬度。结果表明:选择合理的优化工艺参数,锡青铜(SLM)成型致密度最高达到98.71%;微观组织为网络状枝晶结构且分布均匀的(α+δ)相和α相;成型试样显微维氏硬度比传统铸造的软态(700～900 MPa)高45%左右;直接成型的风轮模型致密性高。表明采用激光选区熔化技术可以成型性能较好的QSn6.5-0.1锡青铜合金零件。; 白玉超杨永强王迪肖然刘洋; 关键词：锡青铜工艺参数

激光选区熔化成形过程扫描方式研究: 建立了激光选区熔化成形过程分区扫描方式下的热-力耦合有限元模型。首先分析了分区扫描和长线扫描方式对成形件变形的影响,并进一步探讨了瞬时热应力产生的原因和分布特点;最后研究了相邻分区之间不同搭接量对成形件热应力的影响。; 刘洋杨永强宋长辉; 关键词：有限元模型热应力; 文献传递

激光选区熔化成型CoCrMo多孔结构的设计与性能研究被引量：12: 2015年; 为获得具备良好力学性能和生物相容性的多孔植入体,需对激光选区熔化（SLM）成型Co Cr Mo多孔结构进行性能分析。在电子万能试验机上沿零件加工的纵向进行压缩试验,应用分形插值理论分析相关参数对其压缩性能的影响。试验结果表明：变形主要以滑移为主;弹性模量和抗压强度随着孔隙率和平均孔径的增大而减小,随表面积体积比的增大而增大。正八面体和正六面体多孔结构孔隙率为55%~84%,平均孔径为0.51~0.99 mm,表面积体积比为2~4.2时,弹性模量都能满足要求。正八面体圆柱形多孔结构的性能比方形结构更加优越,正六面体方形结构的性能比圆柱形结构更好,为激光选区熔化成型多孔Co Cr Mo合金结构医学植入体的研制提供重要依据。; 张国庆杨永强宋长辉王赟达余家阔; 关键词：激光光学分形插值平均孔径

Topology optimization of microstructure and selective laser meltingfabrication for metallic biomaterial scaffolds被引量：12: 2012年; The precise design and fabrication of biomaterial scaffolds is necessary to provide a systematic study for bone tissue engineering. Biomaterial scaffolds should have sufficient stiffness and large porosity. These two goals generally contradict since larger porosity results in lower mechanical properties. To seek the microstructure of maximum stiffness with the constraint of volume fraction by topology optimization method, algorithms and programs were built to obtain 2D and 3D optimized microstructure and then they were transferred to CAD models of STL format. Ti scaffolds with 30% volume fraction were fabricated using a selective laser melting （SLM） technology. The architecture and pore shape in the metallic biomaterial scaffolds were relatively precise reproduced and the minimum mean pore size was 231μm. The accurate fabrication of intricate microstructure has verified that the SLM process is suitable for fabrication of metallic biomaterial scaffolds.; 肖冬明杨永强苏旭彬王迪罗子艺; 关键词：MICROSTRUCTURE

激光选区熔化成型免组装机构的间隙特征研究被引量：10: 2014年; 间隙特征的成型是免组装机构直接成型的关键问题,为了提高间隙特征的可成型性,采用倾斜摆放方式减少间隙内部支撑。建立悬垂结构尺寸误差的数学模型并进行试验验证;采用激光选区熔化(SLM)成型了间隙尺寸为0.2mm、一系列倾斜角度的间隙特征,研究成型厚度、倾斜角度和能量输入等工艺参数对间隙大小的影响;成型了免组装的折叠算盘。结果表明,在倾斜角度大于40°时,通过增大倾斜角度、减小成型厚度或者能量输入,间隙尺寸增大,实验结果与该数学模型相符合。当激光功率150 W、扫描速度为800mm/s时,层厚为25μm和35μm的间隙大小分别为140μm和120μm。采用以上的工艺参数成型的折叠算盘可以实现预设计的动作,为机构的直接制造提供了一个可行的方法。; 刘洋杨永强王迪杨雄文刘睿诚; 关键词：激光技术尺寸误差

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国家自然科学基金(51275179)

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