基于SLM的模拟月壤原位成形技术

论文摘要

激光选区熔化(SLM)技术与原位资源利用(ISRU)概念结合,有望解决地外大规模基地建设的工程难题。利用模拟月壤考察了SLM成形技术用于月球原位资源增材制造的可行性。采用高能束激光为热源,对粉床内模拟月壤颗粒进行逐层照射,使颗粒熔融固结。以激光体积能量密度为综合评价指标,开展SLM工艺参数研究,实现模拟月壤的低能耗、高效率、高几何精度成形。研究结果表明:模拟月壤在激光工作波长吸收率高,热稳定性好,利用较低激光能量可实现模拟月壤SLM成形,成形件几何精度高;激光体积能量密度决定了成形件质量,增加激光体积能量密度可以提高成形件力学性能,但过高的激光体积能量密度使成形件发生严重变形;模拟月壤颗粒形态复杂、粒度分布广、流动性差,通过优化颗粒粒径分布范围,可以有效提高粉体的流动性,从而形成致密且均匀的粉床,避免成形件缺陷的产生。

论文目录

• 1 模拟月壤特性分析
•   1.1 矿物组成及化学成分分析
•   1.2 吸收光谱分析
•   1.3 热分析
•   1.4 粒度分布
• 2 SLM实验方法
•   2.1 模拟月壤预处理
•   2.2 SLM工艺参数确定
• 3 结果分析
•   3.1 模拟月壤SLM成形技术验证
•   3.2 压缩强度分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李雯,徐可宁,黄勇,胡文颖,王道宽,姚思齐

关键词: 月球探测,模拟月壤,原位制造,原位资源利用,增材制造

来源: 北京航空航天大学学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 天文学,航空航天科学与工程

单位: 中国航空发动机研究院,北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京科技大学新材料技术研究院

基金: 国家自然科学基金(51705490,51876004),国防科技创新特区项目~~

分类号: V476.3;P184

DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0690

页码: 1931-1937

总页数: 7

文件大小: 280K

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