選擇性雷射燒結304L不鏽鋼加工參數及熱應力之研究

Abstract

本研究主要探討選擇性雷射燒結(SLS)，於保護氣體環境及粉末預熱條件下，探討304L不鏽鋼粉末之燒結參數，觀察燒結試件表面微觀組織差異及孔隙率之研究，並進行多層堆疊之燒結實驗，藉由微觀組織及孔隙率之關係，找出最適合堆疊之加工參數。 燒結實驗部分，以波長1064nm之Q-switched Nd-YAG雷射加熱固定比例4:1(不銹鋼:紅銅)配置之金屬粉末，以雷射?率、掃描速度、掃描間距及預置粉末厚度為實驗參數，探討單層燒結時表面微觀組織及孔隙率之關係。並發現在多層堆疊時有翹曲現象產生，因此採取粉末預熱方式減少翹曲現象。於實驗結果顯示，雖然預置粉末越厚、掃描速度越慢、掃描間距越小有助於孔隙率下降，但過慢的掃描速度及過小的掃描間距，會造成堆疊試件發生破裂或分層現象。 數值分析部分，利用有限元素分析軟體ANSYS(APDL)以熱-結構間接耦合方式進行模擬，觀察雷射熱源掃描時於相鄰路徑之溫度變化關係，並討論在不同燒結參數下雷射引發之熱應力、殘留應力及薄板翹曲變形之影響，最後再將數值分析結果與實驗結果做比較討論。

Date of Award	2016 Jul 12
Original language	Chinese
Supervisor	Jehnming Lin (Supervisor)