精益研发SLM金属3D打印机的动密封仿真分析

本文摘要：谈及选区激光金属熔融3D打印机（市场上将其称作SLM，DMLS技术），目前在市场上取得产业化的应用于还包括GE的喷油嘴，西门子的叶片，宝马i8Roadster电动汽车上的支架等零件。选区激光金属熔融3D打印机技术在高附加值和个性化零件的生产方面不具备相当大的发展潜力，从合金的结晶掌控，到零件的精密性和复杂性构建，3D打印机某种程度推展了工业再行设计，还在零件生产和零件修复过程中节约了生产资源，并通过提升最后产品的性能，带给更大的产品生命周期价值。

谈及选区激光金属熔融3D打印机（市场上将其称作SLM，DMLS技术），目前在市场上取得产业化的应用于还包括GE的喷油嘴，西门子的叶片，宝马i8Roadster电动汽车上的支架等零件。选区激光金属熔融3D打印机技术在高附加值和个性化零件的生产方面不具备相当大的发展潜力，从合金的结晶掌控，到零件的精密性和复杂性构建，3D打印机某种程度推展了工业再行设计，还在零件生产和零件修复过程中节约了生产资源，并通过提升最后产品的性能，带给更大的产品生命周期价值。

那么激光熔融金属3D打印机要生产出有更为合格的产品来，除了强化对金属3D打印机工艺的前馈掌控和过程中控制能力，能无法通过提升选区激光熔融金属3D打印机设备的可靠性来最后取得产品质量的提高呢？通过安世亚太基于Workbench的选区激光熔融金属3D打印机在常温工况下的动密封建模分析来共享建模在金属3D打印机设备研发方面的起到。图片：取得产业化应用于的选区激光熔融金属3D打印机技术密封的重要性选区激光熔融金属3D打印机的过程首先是砖粉器将金属粉末砖至打印机平台，然后激光器根据打印机路径将金属粉末融化已完成一层的打印机，每已完成一层的打印机后，打印机平台不会上升一个层高的高度，以后构成一个原始的三维零部件，整个打印机过程都在惰性气体环境中展开。选区激光熔融金属3D打印机是一套更为简单的系统，主要有机械单元、光路单元、掌控单元、工艺软件和维护气密性单元等构成。

而密封在选区激光熔融金属3D打印机上应用于较多，比如整个打印机室的气密性、打印机平台的密封等。密封一般分成静密封和动密封，静密封所指的是被密封部位的两个偶合件之间不不存在相对运动的密封；而动密封所指的是被密封部位的两个偶合件之间不存在相对运动的密封，一动密封一般又分成旋转式一动密封和往复运动式动密封。选区激光熔融金属3D打印机的打印机平台一动密封设计是整个密封设计的重中之重，同时也是一个难题问题。

如果打印机平台的动密封设计很差，不会严重影响金属3D打印机的打印质量和打印机效果，同时也不会影响密封圈的使用寿命。打印机平台密封圈的替换是一项十分费时费力且更为繁复的工作，因此对选区激光熔融金属3D打印机打印机平台的动密封设计明确提出了更高的设计拒绝。模型的创建某型号的选区激光熔融金属3D打印机的打印机平台的剖面图闻图1右图，打印机平台结构主要有成型缸、打印台、打印机相连托板、活塞基板以及密封圈等构成。图1选区激光熔融金属3D打印机的打印机平台剖面图及动密封局部结构剖面图为了增大计算出来的工作量，本次计算出来模型使用2-D平面计算出来，对选区激光熔融金属3D打印机打印机平台展开XOY平面内展开剖面处置，同时对本次计算出来的无关紧要的部件展开忽视处置。

为减缓模型计算出来发散，只撷取密封件周边部分结构展开分析。为了确保后期的计算出来收敛性，将成型缸沿着Y轴左移2mm，将要密封件与成型缸之间由原本的过盈因应改回了间隙因应，后期再行计算出来的第一个载荷步将成型缸沿着Y轴右移2mm，仿真密封件与成型缸的组装实际关系，这样确保了建模模型和实际的物理模型是相符的。一动密封结构有限元模型创建由于本次计算出来模型为2D平面结构，网格模型以四边形单元居多，部分网格为三角形单元，钢结构部件网格大小以0.8mm来区分网格，密封圈的网格大小为0.7mm，同时为确保计算出来能更佳地发散，对认识部位的网格展开了细化。

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