6. 激光抛光真实的LMD制造的复杂形态且薄壁的零件

▲图12. 对真实的复杂形状的且薄壁的部件进行激光抛光的策略

▲图13. 激光抛光的形状复杂且薄壁的部件

面对真实的应用场景的时候，一个真实的薄壁且复杂形状的LMD部件经过激光进行抛光后凝固。依据激光的2维路径，偏移参数来抛光。

为了消除激光抛光所造成的偏差，能量密度相对早先的测试有一个小的变化。参数选择为100 W和3000 mm/min的扫描速度，扫描道次为5道。结果，LMD的表面在抛光之后得到了光滑，见图13，且尺寸变化很小。其表面粗糙度从开始的Sa14微米降低到最终的5.39微米，降低了62%。

结果，激光抛光工艺必须优化，依据两种不同的对象：表面粗糙度和尺寸偏差来考虑。然而，保护气体的均匀性和最终的形貌并没有进行优化。保护气体存在缺陷时会在表面形成温度梯度。结果，参数的偏移会在一个简单的路径系对复杂形状的表面进行抛光。采用5轴和常用的扫描策略可以最终提高抛光后的形貌。

7. 结论和未来的研究方向

本研究主要集中在依据薄壁且复杂的LMD部件的激光抛光上。基于实验研究，本实验依据抛光参数和扫描策略来对抛光工艺进行了优化。结果，初始的形貌得到了光滑，表面完整性也得到了提高。最后，对一个真实的薄壁且复杂形状的LMD部件进行了抛光。主要结论如下：

• 激光抛光可以显著的提高LMD部件的表面质量。
• 增加扫描道次会增加表面光滑程度和降低氧化硅氧化物熔滴的含量。
• 保护气体的胞措施会改善激光抛光后的表面完整性。
• 多道次扫描策略可以消除第一次抛光时出现的裂纹。
• 激光抛光参数必须相关联，且初始的表面形貌、材料和部件的结构考虑在一起。
• 多道扫描的策略是在同一参数下进行的，可以简化抛光参数的优化。
• 激光抛光参数可抛光LMD制造的薄壁界面的部件。
• 激光抛光工艺的策略可以改善复杂形状LMD部件的表面光洁度。
• 激光抛光工艺必须依据表面粗糙度和形状的偏差来进行优化。

接下来的工作将聚焦在五轴激光抛光上，目的是为了处理一个完整的复杂的LMD部件，由于激光抛光是一种再熔化工艺，需要开展而更多的冶金分析，如显微硬度、显微组织、疲劳性能为和腐蚀性能等。

最终的目标是将聚焦在依据实验结果来预测最后的形貌上。

文章来源：Laser polishing of additive laser manufacturing surfaces,Journal of Laser Applications 27, S (2015);

文章来源：《中国金属通报》 网址: http://www.zgjstbzz.cn/zonghexinwen/2021/0622/1283.html