由于粉末依靠?jī)?nèi)層載粉氣體承載和運(yùn)輸，所以?xún)?nèi)層載粉氣體的流量決定了粉末的初速度，當(dāng)粉末速度過(guò)快時(shí)，打到基底之后的反彈速度也會(huì)變快，不利于制造過(guò)程。觀察圖像，根據(jù)粉末流形態(tài)，可以將粉末流分為三個(gè)區(qū)域，分別是匯聚區(qū)，焦點(diǎn)區(qū)和發(fā)散區(qū)。匯聚區(qū)是從噴嘴出口處到焦點(diǎn)區(qū)的區(qū)域。粉末流在匯聚區(qū)逐漸匯聚，粉末流直徑從同出粉口相當(dāng)?shù)?8mm逐漸縮小至3mm~6mm。在這一區(qū)域可以觀察到外層輔助氣體的作用非常明顯，相互之間的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)內(nèi)層輔助氣體流量保持不變時(shí)，外層載粉氣體流量越大，則粉末降落時(shí)的角度越接近激光噴嘴的出粉口角度。

焦點(diǎn)區(qū)是粉末流匯聚焦點(diǎn)附近的區(qū)域，是粉末流最為匯聚的區(qū)域。一般認(rèn)為焦點(diǎn)區(qū)是最適合于加工的區(qū)域。在進(jìn)行研究時(shí)，眾多學(xué)者把焦點(diǎn)區(qū)粉末流的最小直徑當(dāng)作粉末流“粗細(xì)”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將焦點(diǎn)區(qū)在激光束方向的長(zhǎng)度當(dāng)作粉末流適合同軸送粉激光3D制造的長(zhǎng)度。焦點(diǎn)區(qū)可以明顯的觀察到內(nèi)層載粉氣體具有明顯的作用，由于內(nèi)層載粉氣體被外層輔助氣體包裹著，當(dāng)內(nèi)層載粉氣體流量增加時(shí)，其突破外層輔助氣體拘束的趨勢(shì)就越明顯，二者相互作用的結(jié)果是使焦點(diǎn)區(qū)下移、粉末流最小直徑增加。

發(fā)散區(qū)是焦點(diǎn)區(qū)下方的區(qū)域。這個(gè)區(qū)域也是爭(zhēng)議較大的一個(gè)區(qū)域，因?yàn)樵趯?shí)際的加工過(guò)程中，這個(gè)區(qū)域會(huì)被試樣的基板擋住，粉末并不會(huì)如圖中所展示的一樣自由下落發(fā)散，制造過(guò)程中粉末流會(huì)由于基板的反彈和阻擋向四周擴(kuò)散。在拍攝到的圖像中可以觀察到，內(nèi)外兩層的氣體流量對(duì)發(fā)散區(qū)的粉末流直徑都有影響，其中內(nèi)層載粉氣體影響最大。

由于沉積層成形特征法基于實(shí)際的同軸粉末激光3D打印實(shí)體試樣成形，以測(cè)得的沉積層成形高度為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，以試樣表面形貌質(zhì)量為輔助評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。所以在試驗(yàn)時(shí)，在試樣中間穩(wěn)定區(qū)域等距離取三個(gè)參考截面，通過(guò)線切割、打磨、拋光、測(cè)量高度、取平均值的方式獲得試樣的平均高度值。

制造實(shí)體試樣時(shí)，采用單道逐層累積的方法。這樣試樣的寬度就是每一層沉積層能融化粉末的寬度，試樣高度代表著所有沉積層的高度累加起來(lái)的總高度。這樣既可以單獨(dú)分析每一層的高度極其穩(wěn)定性，也可以分析整體的高度得到試樣的宏觀信息。

上一篇：同軸送粉激光3D打印參數(shù)優(yōu)化
下一篇：激光3D打印參數(shù)優(yōu)化法結(jié)果的對(duì)比分析