激光立体成形：混合元素粉末输送性研究与影响

"混合元素法激光立体成形过程粉末输送性研究" 在激光立体成形（LSF）技术中，混合元素法是一种重要的方法，它涉及到多种金属或合金粉末的混合，以创建具有特定化学成分的沉积试样。在这个过程中，粉末的输送性能对最终试样的化学均匀性和结构质量至关重要。为了确保沉积物的化学成分与预设目标成分一致，研究人员深入研究了混合元素法LSF中粉末的输送特性。 通过分析喷嘴管道内的气粉两相流，建立了描述粉末颗粒在管道内运动的微分方程。这个模型考虑了粉末密度和粒度等因素对粉末输送性能的影响。研究表明，在固定送粉工艺条件下，粉末的出口速度和加速度会随着粉末密度的减小和粒度的降低而增加。这是由于较小的粉末颗粒在气流中的悬浮和流动性能更优，使得它们能更有效地被输送。 为了实现不同元素粉末的一致性输送，研究人员发现关键在于使各元素粉末在相同的送粉工艺下具有相同的出口速度。这一条件是保证粉末输送一致性的重要基础。通过调整和匹配各种元素粉末的特性，可以优化混合元素法LSF过程，确保激光直接沉积的试样成分与预混合粉末成分保持一致。 此外，该研究还揭示了粉末粒度、密度以及送粉工艺参数之间的相互作用，这对于优化LSF设备的设计和工艺参数调整具有指导意义。通过精确控制这些因素，可以提高激光立体成形的质量，降低制造缺陷，如成分不均、微观结构不一致等问题，从而提升制件的机械性能。 这项研究对理解和改进混合元素法激光立体成形技术中的粉末输送环节提供了理论支持，对于推动激光增材制造技术的发展具有重要的实践价值。未来的研究可能将进一步探讨粉末粒度分布、形状以及其他物理性质对输送性能的影响，以实现更为精确的材料合成和复杂结构的制造。