SLM快速成型中的支撑结构设计研究.pdf

·机械研究与应用 · 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 研究与分析 2015年第3期 (第28卷,总第137期) SLM快速成型中的支撑结构设计研究* 曹冉冉,李摇 强,钱摇 波 (北方工业大学机械与材料工程学院,北京摇 100041) 摘摇 要:在选择性激光熔融成型中,添加合理的支撑结构对保证具有复杂曲面零件的完整制造有着重要的作用。 以 最终成型零件的可行性及成型精度为目标,以相关实验验证为依据,对选择性熔融成型中支撑结构设计进行了研究。 在STL模型的基础上,针对具有不同复杂曲面的零件,设计了按不同密集度分布的支撑,进行了系统的实验,并对不 同参数支撑结构的实验结果进行了分析,得出了支撑密度、支撑当量半径、支撑半径补偿与零件表面倾斜角度间的关 系,为选择性激光熔融成型中支撑结构的研究与运用提供理论依据。 关键词:快速成型;选择性激光熔融成型;支撑结构 中图分类号:TG665摇 摇 摇 摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 摇 摇 摇 文章编号:1007-4414(2015)03-0069-03 DesignofSupportStructureinSLMRapidPrototyping CAORan-ran,LI摇 Qiang,QIAN摇 Bo (CollegeofMechanicalandMaterialsEngineering,NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing摇 100144,China) Abstract:Inselectivelasermelting,itisveryimportanttoensurethecompletemanufacturingofpartswithcomplexsurface thataddingreasonablesupportstructure. Withthegoaloffeasibilityandaccuracyoffinalformingparts,thispaperhasstudied thedesignofsupportstructureinselectivelasermeltingonthefoundationofrelatedexperiments. OnthebasisoftheSTLmod鄄 el,thispaperhasdesignedsupportthatdistributedwithdifferentintensity,conductedsystematicexperimentsandanalyzedthe experimentsresults,thenacquiredtherelationshipbetweensupportdensity,supportequivalentradius,supportradiuscom鄄 pensationwithtiltangleofthepartsurface,thusprovidestheoreticalbasisofsupportstructure忆sresearchandapplicationin selectivelasermelting. Keywords:rapidprototyping;selectivelasermelting;supportstructure 0摇 引摇 言 合理,不能直接将其生成的模型运用到零件加工中, 快速成型是20 世纪80年代兴起并得到迅速发 针对一种常用材料在优化后的参数下进行了关于支 展的新概念制造技术,不同于传统去除材料的机械加 撑结构的研究,得出支撑结构参数之间的关系公式, 工方法。 快速成型在增材生长基本理念的基础上,根 对支撑结构的设计起到一定的指导作用。 据CAD模型快速生产出零件,其集成有CAD模型技