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1、 分类号 学号 M201072879 学校代码 10487 密级 硕士学位论文 激光微烧结工件表面的 激光微抛光研究 学位申请人： 李 诚 学 科 专 业 ： 光学工程 指 导 教 师 ： 朱海红 教授 答 辩 日 期 ： 2012.5.29 A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering Investigation of Micro Laser Polishing on Surface of the Part Sintered
2、 by Selective Laser Micro Sintering Candidate : Li Cheng Major : Optical Engineering Supervisor : Prof. Zhu Haihong Huazhong University of Science & Technology Wuhan 430074, P. R. China May, 2012 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个
3、人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密， 在 年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日本论文属于 华华 中中 科科 技
4、技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 I 摘 要 从选区激光烧结（selective laser sintering，SLS）发展起来的激光微烧结技术（selective laser micro sintering，-SLS）可以很方便的从金属粉末和 CAD 模型直接快速制造微金属模具。但是，采用 -SLS 制作的微金属模具表面粗糙度还较大，必须进行抛光。本论文采用新兴的激光微抛光技术（micro laser Polishing，_LP）来对激光微烧结的金属零件表面进行抛光。本论文首先介绍了激光微抛光的国内外研究动态，然后根据微烧结金属零件表面特点，进行了激光微抛光研究，获得了一
5、些有用的结果。具体如下： （1）根据激光微烧结金属零件表面特点，设计了几种激光微抛光方案：重熔法、铺薄粉扫描法和铺薄粉扫描后重熔法。实验对比了这几种微抛光方案的抛光效果，最终获得了最佳激光微抛光方案，即铺粉扫描法：在待处理表面添加一层很薄的金属粉末，然后采用激光微抛光。采用该方案，将试样表面原始粗糙度Ra18.533m降低至Ra12.152m，粗糙度降低了34.4%。 （2）研究了工艺参数和样品尺寸对激光微抛光效果的影响。发现工艺参数对抛光效果有较大影响，获得了优化的工艺参数。 （3）研究了连续激光和脉冲激光对微抛光效果的影响，发现两者差异不大，抛光效果取决于工艺参数。 （4）最后本论文根据实
6、验结果，还提出了改良方案：预热、缓冷、改善刮粉工艺以及多次扫描。 关键词：关键词：选择性激光微烧结 激光微抛光 工艺参数 粗糙度 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 II Abstract The Selective Laser micro Sintering(-SLS) which is developed from Selective Laser Sintering(SLS) can conveniently manufacture micro metal mold from metal powders and the CAD model. It is
7、necessary to polish the surface of micro metal mold because of the bad accuracy and surface roughness of the -SLS. This paper takes the new technology of Laser micro Polishing(-LP)to polish the metal parts surface of -SLS. First it describes the domestic and international dynamics of laser polishing
8、. Then studies on -LP and gets some valuable results according from the characteristics of the metal parts surface of -SLS as follows: (1) Several possible programs of -LP are investigated on the basis of: remelting、scanning thin powder-bed and remelting after the scanning thin powder-bed. The resul
9、ts of these three methods have been compared and the optimum method is obtained. That is sannning thin powder-bed: spreading a thin metal powder layer on the sample and polishing it by -LP. In this way，the original roughness Ra18.533m reduces to 12.152m, decreased by 34.4%. (2) The effect of paramet
10、ers and sample size for -LP is studied. It concludes the parameters have great influence on -LP and gets the best parameters. (3)Non Significant difference can be found by using continuous wave laser and pulsed laser. The best result is still based on the optimal process parameters. (4) Finally, the
11、 paper also proposed a modified program: preheating samples, cooling gently, improving the scratch powder process and rescanning. Key words: -SLS -LP process parameters roughness 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 III 目 录 摘 要 . I Abstract . II 1 绪论 1.1 课题来源 . (1) 1.2 课题的目的及意义 . (1) 1.3 本论文的主要研究内容 . (3) 2 激光微抛光技术及国内外研究动态 2.1 激光抛光技术的发展 . (4) 2.2 激光微抛光机理 . (6) 2.3 国内外研究动态 . (10) 2.4 本章小结 . (12) 3 实验装置及方法 3.1 实验装置 . (14) 3.2 样品的准备 . (15) 3.3 微抛光实验方法 . (18) 3.4 分析测试方法 . (18) 3.5 本章小结 .
