基于激光诱导化学液相沉积的快速成型技术研究

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快速成型技术是上世纪八、九十年代发展起来的一种新型制造技术,它是计算机、数控、激光和新材料科学等学科的技术集成。这一技术与传统制造技术的显著区别在于其分层制造思想和从概念设计、详细设计到原型制造一体化的设计和加工方式。激光诱导化学液相沉积技术是利用激光的热效应或光效应来增强或激发化学镀过程,从而在金属、半导体或绝缘基体上不用掩膜而实现微区金属镀覆的新技术。   本文以基于激光诱导化学液相沉积的快速成型技术这样一种新型快速成型工艺为研究对象,主要工作包含以下几个方面:开发出了快速成型分层软件,成功实现了对三维模型的分层和扫描填充;针对实际需要,搭建了激光头运动平台,开发出了平台控制软件,利用控制软件和运动平台可以对激光头的运动进行控制,使激光束按照三维模型分层后的扫描填充轨迹运动;建立了激光诱导化学液相沉积过程中激光光斑局部区域的热力学模型,采用工程分析软件进行了仿真与求解;以45钢为基板进行了激光诱导化学镀铜实验,分析了反应过程中各种因素(如激光功率、激光头运动速度)对镀层质量的影响,成功实现了三维模型分层后其中一层的沉积,并得出了最佳沉积条件。
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