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选择性激光微烧结(Selective Laser Micro Sintering, SLMS)技术,能直接从CAD模型制作任意形状的金属零部件,具有工艺简单、成本低、速度快的优点,在微制造领域具有很广阔的应用前景。SLMS技术的可行性已经得到证实,但是材料扩展、机理研究和工艺优化等方面还需要详细研究。本论文设计了SLMS光路,并初步研究了工艺参数对扫描线宽和成形质量的影响,获得了一些有价值的结果:(1)设计了激光微烧结光路。1)采用波长为1.06μm的二极管泵浦声光调Q Nd:YAG激光器;2)在激光器谐振腔内放置小孔光阑限模;3)选用短焦距的f-θ聚焦透镜;4)在聚焦镜前方对出光光束进行准直扩束。(2)实验研究了粉末性能、激光平均功率、Q开关调制频率和调制脉宽、扫描速度、光斑直径等参数对扫描线宽的影响。对于Cu基双组元混合金属粉末:激光平均功率越高、扫描速度越慢、光斑直径越大,则扫描线宽越宽,由于烧结成形是基于液相烧结机制,因而扫描线宽较宽;而对于细颗粒羰基Ni粉,由于粒度细而且是基于熔化-凝固机制,因而可以得到更细的扫描线宽。(3)实验研究了Q开关调制频率和调制脉宽、扫描间距和铺粉层厚等参数对微烧结成形质量的影响。结果表明:1)良好的成形需要最佳的调制频率和调制脉宽,即最佳的峰值功率。峰值功率太高,熔池及粉末飞溅现象严重,成形质量差甚至烧结难以进行;峰值功率太低,则会造成烧结体的致密度下降。2)合适的扫描间距才能得到高致密度的烧结零件。过大的扫描间距,会导致线与线之间结合不紧密,孔隙大,表面不平整;过小的扫描间距,会导致烧结区域重复熔化、烧结颈汽化消失,从而使得烧结体不致密。3)铺粉层厚度太大,烧结层不能与已烧结层实现良好粘结,将出现分离翘曲甚至脱落现象;铺粉层厚度太小,则会使铺粉难以进行。(4)最后,通过优化工艺参数,成功烧结出了分辨率约为150μm的复杂三维Cu基金属零件和线宽为50μm的Ni扫描线。