研究目的
研究采用甚高频加热来缓解金属粉末选择性激光熔化（SLM）过程中的热不稳定性问题。
研究成果
一种新型甚高频加热系统已被提出、分析并验证，该系统有望应用于金属零件的选择性激光熔化制造。通过利用金属粉末特殊的电磁场相互作用，在使用中等射频功率的情况下，实现了对实际体积样品的完全加热穿透。观测到的温度高达7000摄氏度。
研究不足
测量样品温度是一个主要挑战，因为当前方法仅能测量表面温度。样品深处的温度可能要高得多。使用R2时场均匀性会降低，且样品同时处于H场和E场中。
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[2019年IEEE/MTT-S国际微波研讨会（IMS 2019）- 美国马萨诸塞州波士顿（2019年6月2日-6月7日）] 2019年IEEE MTT-S国际微波研讨会（IMS）- 一种辅助选择性激光熔化的新型甚高频加热系统
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[2019年IEEE/MTT-S国际微波研讨会（IMS 2019）- 美国马萨诸塞州波士顿（2019年6月2日-6月7日）] 2019年IEEE MTT-S国际微波研讨会（IMS）- 一种辅助选择性激光熔化的新型甚高频加热系统
DOI：10.1109/MWSYM.2019.8700898
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
提出了一种用于选择性激光熔化（SLM）制造金属粉末部件的穿透式加热新方法。研究表明，大体积金属粉末在较高射频频率下会呈现特殊性质——磁场能几乎完全穿透其中，穿透深度远超预期趋肤深度。本文描述、分析并验证了一套甚高频（100-500MHz）谐振结构及中功率甚高频源（输出功率达75瓦），可高效将40立方厘米碳化钨粉末样品加热至700摄氏度以上。该技术的进一步发展将有助于缓解SLM工艺中普遍存在的热不稳定性问题——这类问题会导致严重热应力及部件形变。
作者：
Nyle Parker，Sam Hefford，Jonathan Lees，Steve Cripps，Adrian Porch
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