多軸雷射披覆於非平面積層之幾何控制

Abstract

本研究使用實驗室自行開發之五軸加工系統，應用於非平面雷射披覆成形，並藉由進給速率來控制披覆幾何形貌。非平面披覆過程中之NC加工碼為利用齊次轉換矩陣定義未知曲面工件座標與機械座標之關係來計算各軸移動量，並使用Mach3控制軟體完成披覆加工。 實驗中使用波長1064nm的低瓦數光纖雷射當作施加熱源進行微小的形貌披覆成形，首先對斜面平板進行披覆，探討不同基板角度對披覆形貌之影響，並以Fluent模擬粉末濃度場來加以分析。從斜板披覆實驗中得知披覆形貌會沿著雷射軸線堆積，會造成在曲面披覆當中披覆高度不均的現象，故在披覆實驗中噴嘴軸線會持續地與曲面保持垂直且等距。 從平面迴路披覆實驗中發現，當兩側路徑之切線夾角越小時兩端隆起程度越嚴重；再從平面、圓管與曲面披覆實驗當中發現，以等速的進給速率披覆時，越靠近兩端轉折點披覆高度會越高。 利用進給速率與披覆高度之關係對隆起的路徑給予不同的進給速率。經由速度修正後之平面與圓管披覆結果發現，當提升進給速率時能夠藉由降低粉末附著量來達到幾何形貌修正之目的。

Date of Award	2016 Jul 7
Original language	Chinese
Supervisor	Jehnming Lin (Supervisor)