低激光漂移TC11薄壁件

高扫描速度下尺寸稳

该薄壁件在高扫描速度下通过控制激光束漂移，解决了尺寸精度和表面质量下降的问题。

An, Feipeng · Xiwang, Liu · Xue-Liang, Zeng · 张林杰 · 宁杰 · Na, Suckjoo

Journal of Manufacturing Processes 2025

参数信息

激光束漂移（x方向）

1.51 mm

激光束漂移（y方向）

1.28 mm

熔池宽度引起的截面积增量

1.71 mm²

激光束漂移引起的截面积增量

1.70 mm²

激光束漂移为零的扫描速度上限

400 mm/s

技术优势

工艺窗口明确

在激光功率350 W时，扫描速度≤1000 mm/s可抑制激光束漂移对致密度的不利影响。

漂移可忽略

当扫描速度≤400 mm/s时，激光束漂移几乎为0 mm，可获得稳定尺寸。

机理明确

激光束漂移使不同层扫描路径不重合，增大粗糙度；同时扩大能量分布面积，降低相对密度。

应用场景

• 金属增材制造：用TC11钛合金SLM工艺制造金属零件时，可直接参照本工作的参数窗口抑制漂移。
• 选区激光熔化：针对SLM工艺，本工作给出了高速下漂移的量化数据和控制方案。
• 钛合金部件：TC11钛合金部件可据此优化扫描速度，避免漂移导致的致密度下降。
• 高精度薄壁结构：制造高精度薄壁结构时，控制漂移可减少壁厚增量与表面粗糙度。
• 航空钛合金结构：航空钛合金薄壁结构对尺寸精度敏感，本工作提供避免漂移的工艺指导。