基于FMEA的EBSM系统可靠性分析

1

作者 叶志鹏 李亚球 +2 位作者 马旭龙 张鹏 鲁金鑫 《电子产品可靠性与环境试验》 2020年第S02期83-87,共5页

增材制造是一项在各个工业领域均具有较大应用潜力的新型材料成型加工工艺。然而,金属类增材制造工艺的稳定性和可靠性问题仍然是一个急需解决的难题。以电子束选区熔化(EBSM)为例,对EBSM系统开展故障模式及其影响分析,通过搜集、整理E... 增材制造是一项在各个工业领域均具有较大应用潜力的新型材料成型加工工艺。然而,金属类增材制造工艺的稳定性和可靠性问题仍然是一个急需解决的难题。以电子束选区熔化(EBSM)为例,对EBSM系统开展故障模式及其影响分析,通过搜集、整理EBSM系统的失效模式、分析其潜在失效原因,并依据工程经验获得每种失效对系统的影响,形成了EBSM系统故障及其关联表。从危害性矩阵图中可以看出,高压电源和电子枪为EBSM系统的可靠性关键产品。由此提出:针对高压电源建议在研制阶段开展可靠性设计,确保使用过程中的安全、稳定;同时,针对电子枪建议选用高性能密封圈,明确装配工艺要求,优选阴极灯丝,包括灯丝结构和材料。 展开更多

关键词 增材制造 故障模式及其影响分析 电子束选区熔化 可靠性分析 薄弱环节

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AlSi10Mg合金电子束选区熔化成形工艺及组织成分研究 被引量：1

2

作者 王晋忠 张伟强 +6 位作者 高磊 张镜斌 魏刚 雷其林 王通平 马迪 陈喜锋 《热加工工艺》 北大核心 2023年第21期155-157,共3页

采用电子束选区熔化(electron beam selective melting,EBSM)成形技术制备AlSi10Mg试样,主要研究了工艺参数对AlSi10Mg合金成形形貌的影响及成形过程中合金成分的变化。结果表明,当电子束束流为4 mA,扫描速度为1000 mm/s时,可获得缺陷... 采用电子束选区熔化(electron beam selective melting,EBSM)成形技术制备AlSi10Mg试样,主要研究了工艺参数对AlSi10Mg合金成形形貌的影响及成形过程中合金成分的变化。结果表明,当电子束束流为4 mA,扫描速度为1000 mm/s时,可获得缺陷较少、组织均匀的AlSi10Mg合金件。在EBSM成形AlSi10Mg过程中,会出现Mg元素烧损现象,最终导致EBSM成形件Mg元素含量降低。 展开更多

关键词 3D打印 电子束选区熔化 AlSi10Mg

原文传递

成型尺寸对电子束选区熔化成型TC4合金性能与组织的影响

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作者 常沐辰 孙宝福 +1 位作者 徐博翰 莫力林 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第5期38-44,共7页

采用电子束选区熔化制造技术制备不同成型尺寸的Ti-6Al-4V(TC4)钛合金试样,通过金相显微镜、扫描电镜、万能试验机和X射线衍射仪等研究设备,探究了不同成型尺寸对电子束选区熔化成型TC4钛合金试样的显微组织与力学性能的影响。结果表明:... 采用电子束选区熔化制造技术制备不同成型尺寸的Ti-6Al-4V(TC4)钛合金试样,通过金相显微镜、扫描电镜、万能试验机和X射线衍射仪等研究设备,探究了不同成型尺寸对电子束选区熔化成型TC4钛合金试样的显微组织与力学性能的影响。结果表明:在R05、R06和R07这3种不同成型尺寸的试样中,成型尺寸越大,则拉伸强度和屈服强度越大,同时弹性模量和延伸率越小,即塑性越差;试样R05、R06和R07均发生韧窝断裂,但试样R05断口塑性较差,更接近脆性断裂;试样R07上下段分别形成双态组织和等轴组织,且距离打印基板位置越远,试样的层间结合率和粉末熔化率越低,即打印情况越差;对于成型尺寸最大的试样R05,由于其每层扫描时间长、热传递效果好,故其β柱状晶内形成了细针状马氏体和魏氏组织,而成型尺寸较小的R06试样则由于较高加工温度中的冷却,形成了网篮组织和片状α相组织。 展开更多

关键词 电子束选区熔化制造技术 Ti-6Al-4V(TC4) 成型尺寸 力学性能 金相组织

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控温策略优化对电子束选区熔化成形TC4钛合金力学性能的影响

4

作者 郭金鑫 于大千 +2 位作者 阚文斌 刘利 林峰 《材料研究与应用》 CAS 2023年第6期1015-1022,共8页

电子束选区熔化是一种真空条件下高温成形的粉床式增材制造技术,高温度场的控温策略对成形性能与制件组织力学性能均具有决定性影响。采用电子束选区熔化成形TC4钛合金试样,开发了以平均束流为判据的综合控温策略,实现了适应填充截面积... 电子束选区熔化是一种真空条件下高温成形的粉床式增材制造技术,高温度场的控温策略对成形性能与制件组织力学性能均具有决定性影响。采用电子束选区熔化成形TC4钛合金试样,开发了以平均束流为判据的综合控温策略,实现了适应填充截面积变化的自主控温策略,并基于过程预热方法,开展了热量分配策略研究,分析其对力学性能的的影响。结果表明:无过程预热且平均束流较低时,TC4钛合金的抗拉强度为979—995 MPa,并且随平均束流增加呈先上升后下降的趋势;加入过程预热并和填充多重耦合后,提高了温度场的精确控制能力,从而提高了电子束3D打印产品的力学性能。 展开更多

关键词 电子束选区熔化 控温策略 力学性能 TC4

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电子束选区熔化技术中可控振动落粉铺粉系统的研究 被引量：12

5

作者 晏耐生 林峰 +2 位作者 齐海波 陆伟 张靖 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第19期2379-2382,2389,共5页

分析了快速成形技术中常用供粉系统与铺粉系统的优缺点。结合电子束选区熔化成形技术在真空环境下人工无法干预、成形区域温度高、成形件刚度大等特点和接触式铺粉机构遇到凸起后经常无法越过而导致成形中断的实验情况,提出了一种可控... 分析了快速成形技术中常用供粉系统与铺粉系统的优缺点。结合电子束选区熔化成形技术在真空环境下人工无法干预、成形区域温度高、成形件刚度大等特点和接触式铺粉机构遇到凸起后经常无法越过而导致成形中断的实验情况,提出了一种可控振动落粉铺粉方案。设计了具有粉末结拱与振动破拱功能且不与成形件相接触的上置式铺粉筛及具有称重传感器反馈的铺粉系统,通过改变铺粉筛的运行速度和加速度实现粉末铺送功能。实验结果表明,该系统运行可靠,在铺粉筛中粉末量一定的情况下可实现均匀铺粉,铺粉厚度通过改变铺粉筛运行速度和加速度来获取,最小粉末层厚度可达0.1mm。 展开更多

关键词 电子束选区熔化技术 储供粉系统 铺粉系统 粉末层厚

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粉末性能对电子束选区熔化快速成形的影响 被引量：10

6

作者 杨鑫 汤慧萍 葛渊 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A03期574-577,共4页

在电子束选区熔化金属粉末技术中,为了避免电子束对金属粉末的作用力破坏金属粉末的堆积状态,建立了金属粉末受力模型,并对其进行受力分析和计算。理论分析和实验证明:当球形和非球形粉末以3:2的比例混合时,可以得到很好的成型效果。

关键词 电子束选区熔化 钛合金粉末 飞散

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试论两种现代战略管理设计思想的区别与融合

7

作者 胡政明 《管理现代化》 CSSCI 北大核心 2000年第4期31-33,共3页

自从战略管理理念被提出以来 ,作为其组成的战略管理设计思想发生了巨大的变化 ,主要体现为对传统的“环境为基础的战略管理思想”(Environment -BasedStrategicModel,以下简称EBSM)的再思考 ,和“以竞争力为基础的战略管理设计思想”(C... 自从战略管理理念被提出以来 ,作为其组成的战略管理设计思想发生了巨大的变化 ,主要体现为对传统的“环境为基础的战略管理思想”(Environment -BasedStrategicModel,以下简称EBSM)的再思考 ,和“以竞争力为基础的战略管理设计思想”(Competence -BasedStartegicModel,以下简称CBSM)的兴起。目前在许多出版的关于企业战略管理中的书籍中 ,“核心竞争力”一词出现频率极高 ,凡论及成功企业 ,往往将成功归因于此。我们认为分析一个企业战略设计时 ,至少应分阶段分析 ,而且战略设计思想也是因企业而宜的 ,因此不宜只强调某一种 ,而忽视企业与环境协调的必要性。 展开更多

关键词 ebsm CBSM 核心竞争力 战略管理 设计思想 企业

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热处理对电子束选区熔化制备的Ti-6Al-4V合金组织与力学性能的影响 被引量：7

8

作者 张胜雷 陈卓 +4 位作者 曲寿江 冯艾寒 陆煦 沈军 陈道伦 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第10期226-231,共6页

采用电子束选区熔化（Electron beam selective melting,EBSM）技术制备Ti-6Al-4V合金样品,主要研究热处理制度对EBSM制备的Ti-6Al-4V合金的显微组织和力学性能（硬度、拉伸性能）的影响规律。热处理制度包括：固溶时效热处理工艺、去... 采用电子束选区熔化（Electron beam selective melting,EBSM）技术制备Ti-6Al-4V合金样品,主要研究热处理制度对EBSM制备的Ti-6Al-4V合金的显微组织和力学性能（硬度、拉伸性能）的影响规律。热处理制度包括：固溶时效热处理工艺、去应力退火、完全退火。研究结果表明,Ti-6Al-4V粉末形貌优良,粒径分布均匀。随着固溶温度的提高,样品α相片层厚度逐渐增加,且逐渐向等轴状转变,拉伸强度提升,而塑性下降。当固溶温度不变,而时效温度提高时,有更多的α相片层厚度增加并向等轴状转变,使样品的强度下降而塑性提升。采用较低的温度进行去应力退火和完全退火工艺,片层厚度增加,退火后样品的拉伸强度少量下降,而塑性提高。热处理前后,样品的显微硬度的变化规律与拉伸性能相同。 展开更多

关键词 3D打印 电子束选区熔化 TI-6AL-4V 热处理制度 显微组织

原文传递

金属零件3D打印技术的应用研究 被引量：104

9

作者 曾光 韩志宇 +3 位作者 梁书锦 张鹏 陈小林 张平祥 《中国材料进展》 CAS CSCD 2014年第6期376-382,共7页

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着... 金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术(LENS),激光选区熔化技术(SLM)及电子束选区熔化技术(EBSM)3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。 展开更多

关键词 金属零件3D打印 激光工程化净成形技术 激光选区熔化技术 电子束选区熔化技术

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电子束选区熔化过程电子光学监测系统研究 被引量：5

10

作者 赵德陈 张磊 林峰 《电加工与模具》 2019年第6期51-56,共6页

电子束选区熔化技术是一种先进的金属粉末床熔融增材制造技术,近年来在航空航天、生物医疗和汽车等领域获得广泛关注和应用,但仍存在稳定性不足和可重复性差等问题,质量控制是一种有效的解决方案,但目前缺少有效的在线监测手段。针对电... 电子束选区熔化技术是一种先进的金属粉末床熔融增材制造技术,近年来在航空航天、生物医疗和汽车等领域获得广泛关注和应用,但仍存在稳定性不足和可重复性差等问题,质量控制是一种有效的解决方案,但目前缺少有效的在线监测手段。针对电子束选区熔化的在线监测问题,提出了一种基于双探测器对称布置的电子光学监测系统,实现了对选区熔化过程的原位监测。研究结果表明,该检测系统具有较高的成像精度,所拍摄电子光学图像能表征丰富的形貌信息,且基于多方位传感信息可实现成形层的形貌特征识别和成形质量分析。 展开更多

关键词 电子束选区熔化 在线监测 电子光学成像

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电子束熔粉成形的粉末床温度模拟与讨论

11

作者 张建飞 朱国坤 +1 位作者 秦文生 张向东 《装备制造技术》 2022年第1期33-37,共5页

电子束熔粉技术是指使电子定向运动来获得高动能的粒子,利用这高能量的带电粒子流轰击熔化粉末层沉积在衬底的技术。本文为了观察电子束增材熔粉成形热平衡状态下的温度分布,该文通过测量和CFD模拟方法可视化了粉末床的温度场。在试验... 电子束熔粉技术是指使电子定向运动来获得高动能的粒子,利用这高能量的带电粒子流轰击熔化粉末层沉积在衬底的技术。本文为了观察电子束增材熔粉成形热平衡状态下的温度分布,该文通过测量和CFD模拟方法可视化了粉末床的温度场。在试验中以不锈钢316L粉和钛合金粉作为试验成形材料,用fluent软件作为模拟工具。先选择不同粒径的316L粉和TC4钛合金粉熔粉制作5 cm^(2)的棒材同时测试温度并进行了模拟。结果发现,小颗粒粉末熔粉成形的已成形区温度低于大颗粒粉末,而粉末区温度高于大颗粒粉末,原因是小颗粒粉末颗粒之间的接触点多,热量比大颗粒粉末传导的快,热传导率小的材质的粉末电子束熔粉成形所需功率较低。在热平衡状态下,成形熔粉面积大的零件同一铺粉周期下的所需电子束功率小于成形小面积(除了电子束热载荷奇点区)的零件所需电子束功率。微观观察发现大颗粒粉末熔粉内部容易残留微孔,电子束扫描处出现了片状马氏体,但细粉打印微观组织中出现了再结晶现象,而且过细的粉末在电子束打印中很难控制其成形形状。通过Fluent模拟平均粒径64μm、33μm不锈钢粉和67μm的钛合金粉粉末床温度得到的实测值和模拟值吻合度分别为95.4%、96%及93.3%,因此,用Fluent模拟熔粉粉末床温度可行。尤其是粉末床粉末多孔介质的特性的描述向其他材料粉末床热平衡CFD分析提供了分析方法和理论指导。 展开更多

关键词 ebsm技术 熔粉成形 电子束 热平衡 CFD模拟

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电子束与激光复合选区熔化系统的开发 被引量：6

12

作者 李宏新 周斌 林峰 《电加工与模具》 2018年第A01期59-63,共5页

电子束选区熔化与激光选区熔化是两种主要的基于粉末床的增材制造技术。电子束选区熔化技术具有效率高、温度高、材料适应性更广等特点,但成形精度较低;激光选区熔化技术的成形精度高、制件表面光洁度好,但效率较低。提出将两种选区熔... 电子束选区熔化与激光选区熔化是两种主要的基于粉末床的增材制造技术。电子束选区熔化技术具有效率高、温度高、材料适应性更广等特点,但成形精度较低;激光选区熔化技术的成形精度高、制件表面光洁度好,但效率较低。提出将两种选区熔化技术结合,以实现具有更高效率、更高精度和更高材料适应性的电子束与激光复合选区熔化的新型增材制造技术。将电子束和激光两种扫描系统结合于同一片成形区域,通过坐标转换实现电子束与激光的复合扫描;针对真空环境下熔融金属蒸发导致激光器所用镜片失效的问题,设计了一套真空室内防蒸镀装置,以保证激光器可在金属蒸汽环境下长时间连续工作;分析了防蒸镀镜片的平行度对激光扫描精度的影响,提出采用高精度防蒸镀镜片来避免因镜片旋转导致激光扫描的误差。 展开更多

关键词 电子束选区熔化 激光选区熔化 复合 防蒸镀

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电子束选区熔化气孔形成机理 被引量：2

13

作者 孟玄 杨尚磊 +1 位作者 房郁 黄玉宝 《上海工程技术大学学报》 CAS 2020年第1期81-86,共6页

电子束选区熔化(EBSM)是一种新兴的增材制造技术,钛合金Ti-6Al-4V是增材制造中最常用到的材料之一。对钛合金Ti-6Al-4V增材制造试样进行微观组织及拉伸性能分析,发现试样底部存在粗大块状平行α板条组织,顶部存在细小柱状β相及片层状... 电子束选区熔化(EBSM)是一种新兴的增材制造技术,钛合金Ti-6Al-4V是增材制造中最常用到的材料之一。对钛合金Ti-6Al-4V增材制造试样进行微观组织及拉伸性能分析,发现试样底部存在粗大块状平行α板条组织,顶部存在细小柱状β相及片层状α板条组织。拉伸试验结果显示,平行和垂直增材制造方向试样极限抗拉强度相差较小,说明在增材制造过程中存在气孔缺陷,导致材料强度发生变化。 展开更多

关键词 电子束选区熔化 微观组织 拉伸性能 孔隙缺陷

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电子束选区熔化加工过程实时检测方法研究

14

作者 王家明 殷伯华 +3 位作者 孙博彤 王鹏飞 刘俊标 韩立 《热加工工艺》 北大核心 2021年第14期54-58,共5页

针对电子束选区熔化加工过程和加工工艺缺少有效的实时在线检测和评估方法的问题,提出了一种通过逐层扫描,实时进行二次电子成像,进而根据所得点阵图像解决上述问题的方法。分析了试验方案及基本流程,包括扫描成像控制原理、图像采集以... 针对电子束选区熔化加工过程和加工工艺缺少有效的实时在线检测和评估方法的问题,提出了一种通过逐层扫描,实时进行二次电子成像,进而根据所得点阵图像解决上述问题的方法。分析了试验方案及基本流程,包括扫描成像控制原理、图像采集以及采样信号处理等,并通过实验验证实时检测方法准确性和可靠性,以及控制系统选择检测区域的能力。此检测方法不仅能有效检测样品表面粗糙程度和微小缺陷,还可为后续改善EBSM工艺参数提供依据。 展开更多

关键词 电子束选区熔化 实时监测 二次电子

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316L粉末电子束熔化成形的熔合机制的研究 被引量：3

15

作者 张向东 马文娟 莫力林 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2020年第5期55-59,共5页

本文通过球粉熔合理论和试验方法阐述了熔粉成形过程,探究电子束熔粉成形过程的粉末熔合机制。结果表明,试验结果吻合熔粉理论模型。熔合初期,离散粉末预热后小粒径的粉末颗粒几乎完全熔入大颗粒中,颗粒与颗粒之间相连形成聚合结构。熔... 本文通过球粉熔合理论和试验方法阐述了熔粉成形过程,探究电子束熔粉成形过程的粉末熔合机制。结果表明,试验结果吻合熔粉理论模型。熔合初期,离散粉末预热后小粒径的粉末颗粒几乎完全熔入大颗粒中,颗粒与颗粒之间相连形成聚合结构。熔合中期,粉末中形成大体积空隙,在熔池溶体表面张力的作用下呈现柱状结构,且相互之间连通。熔合末期,因材料扩散传质和表面张力的作用,气孔逐渐被排除,致密度接近理论密度。由于电子束接触位置的热载荷较高且向周围散热速度较快,因此成形件内部出现大量板条状马氏体晶粒。 展开更多

关键词 选区熔粉 电子束 ebsm技术 粉末熔合

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基于电子束增材制造的TC4钛合金成形件热处理性能研究 被引量：3

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作者 黄星光 孙宝福 +1 位作者 孙国辉 张建飞 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2021年第6期102-108,共7页

将电子束选区熔化制备的试件增加热处理工艺,利用扫描电子显微镜和金相显微镜研究了热处理后TC4钛合金试件的组织特征;并通过试件力学性能的变化,揭示了不同热处理工艺选择对电子束选区熔化成形产品的影响。结果表明:不论是空冷处理还... 将电子束选区熔化制备的试件增加热处理工艺,利用扫描电子显微镜和金相显微镜研究了热处理后TC4钛合金试件的组织特征;并通过试件力学性能的变化,揭示了不同热处理工艺选择对电子束选区熔化成形产品的影响。结果表明:不论是空冷处理还是炉冷处理,试件在相变点温度以下加热其抗拉强度提升,在相变点温度以上加热其抗拉强度会下降。通过观察微观组织与分析拉伸断口可知,TC4钛合金试件在经过950℃和1000℃热处理的组织由于β相转变为魏氏组织而抗拉强度下降;而加热至850℃时由于未达到相变点温度,其内部为网篮组织而性能稳定。恰当的热处理工艺能使增材制造成形的TC4钛合金的抗拉强度等力学性能更优。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V 电子束选区熔化 热处理 力学性能

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