研究目的
研究不同加工参数对激光粉末床熔融工艺制造的AISI 316L不锈钢零件密度的影响，旨在确定使零件密度达到99%以上的最佳参数范围。
研究成果
该研究成功缩小了采用激光粉末床熔融（LPBF）工艺制备近全致密部件（密度超过99%）的加工参数范围。由于阿基米德法具有更小的标准差和非破坏性特点，被证实是更优的密度测量方法。与氩气气氛相比，氮气气氛制备的部件孔隙率更低。
研究不足
该研究仅限于分析AISI 316L不锈钢部件，未详细探讨气体氛围对表面质量和机械性能的影响。建议采用不同粉末金属开展进一步研究以实现完全致密的部件。
1：实验设计与方法选择
本研究聚焦于加工参数（如矢量尺寸和气体氛围（氮气与氩气））对AISI 316L不锈钢零件密度的影响。采用金相分析法和阿基米德法进行密度测量。
2：样本选择与数据来源
使用定制的400W光纤激光LPBF设备制备边长为10毫米的立方体试样，所用材料为D90=46微米的AISI 316L不锈钢气雾化粉末。
3：实验设备与材料清单
定制400W光纤激光LPBF设备、AISI 316L不锈钢粉末、赛多利斯410BP 410S天平、阿基米德测量套件、奥林巴斯Nortec 500C涡流探伤仪、三丰HM-112维氏硬度计。
4：实验流程与操作规范
采用条纹和棋盘两种扫描策略，分析线间距、矢量尺寸、能量密度及气体氛围对零件密度的影响，通过阿基米德法和金相分析法测定密度。
5：数据分析方法
将密度测量值与块状316L不锈钢参考值8g/cm3对比，以相对密度形式呈现。通过ImageJ软件处理金相图像，统计孔隙数量及面积占比。
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Olympus Nortec 500C
Nortec 500C
Olympus
Eddy current flaw detector used for electrical conductivity measurements.
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LPBF machine
Customized with 400-W fibre laser
Used for manufacturing AISI 316L stainless steel parts through laser powder bed fusion.
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Sartorius 410 BP 410S scale
410 BP 410S
Sartorius
Used for density measurements using the Archimedes method.
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Mitutoyo HM-112 Vickers hardness tester
HM-112
Mitutoyo
Used for Vickers microhardness measurements.
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