基于SLM的模擬月壤原位成形技術(shù)
關(guān)鍵詞：月球探測 模擬月壤 原位制造 增材制造
摘要：激光選區(qū)熔化(SLM)技術(shù)與原位資源利用(ISRU)概念結(jié)合,有望解決地外大規(guī)模基地建設(shè)的工程難題。利用模擬月壤考察了SLM成形技術(shù)用于月球原位資源增材制造的可行性。采用高能束激光為熱源,對粉床內(nèi)模擬月壤顆粒進行逐層照射,使顆粒熔融固結(jié)。以激光體積能量密度為綜合評價指標,開展SLM工藝參數(shù)研究,實現(xiàn)模擬月壤的低能耗、高效率、高幾何精度成形。研究結(jié)果表明:模擬月壤在激光工作波長吸收率高,熱穩(wěn)定性好,利用較低激光能量可實現(xiàn)模擬月壤SLM成形,成形件幾何精度高;激光體積能量密度決定了成形件質(zhì)量,增加激光體積能量密度可以提高成形件力學(xué)性能,但過高的激光體積能量密度使成形件發(fā)生嚴重變形;模擬月壤顆粒形態(tài)復(fù)雜、粒度分布廣、流動性差,通過優(yōu)化顆粒粒徑分布范圍,可以有效提高粉體的流動性,從而形成致密且均勻的粉床,避免成形件缺陷的產(chǎn)生。
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