高分子材料选区激光烧结翘曲的研究

通过大量的高分子材料烧结试验 ,发现了选区激光烧结中的最常见现象之一———翘曲的根本原因 .根据高分子科学的相关理论和选区激光烧结的特点 ,对翘曲的发生原因和发展规律进行了论述 。

高分子材料在选择性激光烧结中的应用——(Ⅱ)材料特性对成形的影响

结合高分子材料的选择性激光烧结(SLS)机理,研究了材料特性对SLS成形的影响,结果表明,表面张力是决定高分子材料烧结速率的重要因素,但不是造成高分子材料之间烧结速率存在差别的主要因素;粉末粒径越小,烧结速率越大,SLS成形件的表面光洁度、精度越高;粉末粒径分布会影响粉床密度;球形粉末成形件的形状精度、铺粉效果好于不规则粉末;材料黏度越小,烧结速率越大;材料本体强度越大,成形件强度越高;非晶态聚合物成形件的致密度低于晶态聚合物,而尺寸精度高于晶态聚合物。为SLS用高分子材料的选择与制备提供理论依据。

高分子材料在选择性激光烧结中的应用——(Ⅰ)材料研究的进展

高分子材料是应用最早,也是目前应用最广泛的选择性激光烧结(SLS)成形材料,利用SLS工艺可以成形各种结构复杂的高分子制件,广泛用于航空、力学、医疗等领域。文中介绍了SLS用高分子材料的最新研究进展,并对其未来研究趋势进行了展望。

SLS高分子粉末材料的成型工艺参数及质量的比较研究

介绍了选用PS基3种高分子粉末材料,在AFS-320快速成型机上采用正交试验法研究预热温度、激光功率、分层厚度、扫描速度等工艺参数对可烧结性能和烧结件质量的影响,获得了各材料的优化烧结工艺参数。并测试试样拉伸强度,比较了3种粉体的工艺性能、成型质量、优缺点和用途范围,可为合理选用SLS高分子粉末材料提供参考依据。

聚苯乙烯/聚酰胺-12合金的选择性激光烧结成形

在选择性激光烧结(SLS)成形中,聚苯乙烯(PS)成形件精度高但其力学性能差,而聚酰胺-12(PA12)成形件力学性能高但其尺寸精度较差。为此,通过添加增容剂合成了PS/PA12合金粉末并用于SLS成形,研究了PS/PA12合金、PS及PA12成形件的力学性能、精度及断口微观形貌。结果表明,PS/PA12合金成形件的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度及弯曲模量分别是PS成形件的4.72倍、1.94倍、4.92倍、4.57倍及1.37倍;PS/PA12合金粉末成形件在x、y及z方向的尺寸误差比PA12分别降低了46.9%,47.3%及20.3%。说明PS/PA12合金粉末成形件兼顾了PS成形件精度高及PA12成形件力学性能好的优点,具有较高的推广使用价值。

玻璃钢粉在选择性激光烧结聚苯乙烯中的应用研究

采用机械共混法制备玻璃钢(GFRP)粉/聚苯乙烯(PS)粉复合粉料,借助于选择性激光烧结技术,在激光功率和单层厚度一定的情况下,研究预热温度、扫描速度和扫描间距对玻璃钢(GFRP)/聚苯乙烯(PS)复合粉料烧结件拉伸强度的影响,并对工艺参数进行优化。结果表明,在这三个因素中对拉伸强度影响最大的是扫描速度、其次是扫描间距、最后是预热温度。最佳工艺参数为预热温度85℃、扫描速度1 100 mm/s、扫描间距0.28 mm,此时的拉伸强度为3.21 MPa。复合粉料在不同工艺条件下制成的烧结件,拉伸强度相差较大,热稳定性相差不大,但对烧结件的微观形貌影响明显。

塑料粉末选择性激光烧结成型精度实验研究

采用正交方差分析法,对塑料粉末进行了烧结成型实验,实验发现,激光功率对烧结件密度的影响最大;而在对尺寸精度的影响上:对于X、Y平面方向,铺粉层厚的影响最大,在Z方向上,预热温度影响最大。通过对工艺参数影响规律的综合考虑,得到了激光烧结最佳工艺参数组合为,铺粉厚度0.15 mm,扫描速度1 600 mm/s,预热温度75℃,激光功率12 W。

选择性激光烧结PS/PET/GF复合粉末工艺参数的研究

在选择经激光烧结工艺下,通过对聚苯乙烯(PS)粉末基体材料中添加聚酯纤维和玻璃纤维(GF)进行改性实验,分析总结了不同工艺参数下PS/聚酯纤维(PET)/GF烧结件尺寸精度及弯曲强度的变化规律及成因。选取扫描间距、扫描速度与分层厚度三种工艺参数进行三因素三水平正交实验,以烧结件Z向尺寸精度和弯曲强度为实验指标,通过方差分析法得到一组最佳工艺参数组合。结果表明,在工艺参数范围内,弯曲强度和精度呈现此消彼长的规律;最优参数组合为分层厚度0.19 mm,扫描速度1 700 mm/s,扫描间距0.21 mm,此时PS/PET/GF复合粉末烧结件的弯曲强度为9.75 MPa,Z向尺寸误差为10.45%。

填料对尼龙12烧结工艺的影响

在尼龙12选择性激光烧结材料中添加不同的填料,研究了各种填料对激光烧结过程中的铺粉性、预热温度、激光功率等工艺性能的影响。结果表明,添加玻璃微珠的烧结材料铺粉性好、预热温度范围宽、烧结工艺性良好;滑石粉亦可改善尼龙12烧结工艺性,而粒径小于2μm的轻质碳酸钙、陶瓷微珠等填料则对尼龙12烧结工艺有不良影响。

基于树脂基复合材料的选区激光烧结成型参数优化研究

对粉末塑料的选区激光烧结过程的成型工艺参数进行了优化设计。采用正交设计法对其中影响最大的参数激光扫描速度、激光功率、铺粉厚度与预热温度的匹配以及成型参数的选择进行了优化设计。结果表明,每一个参数对成型质量都有其各自的重要影响,但不同参数之间又各自相互约束,它们之间需要选择一个合适配比,否则会对成型质量有很大影响。通过对各成型参数进行正交设计优化实验,得出一组优化的最佳工艺参数为:铺粉厚度0.2 mm,扫描速度1 200 mm/s,预热温度75℃,激光功率30 W。

聚合物选择激光烧结成型的研究进展

选择激光烧结是一种新型的快速成型技术。简要论述了选择激光烧结成型原理、研究现状、聚合物成型原料的选择、影响因素、发展前景等。

信噪比与灰色关联分析选区激光烧结成型工艺的研究

针对选区激光烧结制件收缩率大,精度较低的问题,利用信噪比与灰色关联度相结合的选区激光烧结(SLS)工艺参数优化方法,提高尺寸精度。以制件X、Y、Z三个方向尺寸收缩率为目标函数,基于正交试验结果,采用信噪比和灰色关联分析的方法,得到工艺参数对目标函数的影响程度,同时将多目标优化问题转化为单目标优化问题,获得最佳工艺参数组合。结果表明,最佳的工艺参数组合为,激光功率为25 W,扫描速度为2200 mm/s,单层厚度为0.19 mm,扫描间距为0.31 mm。此时X/Y/Z向尺寸精度为:0.803%、0.817%、1.305%。将信噪比与灰色关联度相结合的优化方法应用到SLS工艺中,能够有效提高制件精度。

CAE在空调度盘浇注系统中的应用

应用美国AC-TECH公司的C-MOLD软件对空调度盘的浇注系统进行了优化分析,通过改变进胶浇口的数量,减少了熔接痕的数量并且降低了凝固层的厚度,从而获得了比较满意的成型结果。

室温一步法制备PMMA-PS/PU浇注胶

研究了聚甲基丙烯酸甲酯 -聚苯乙烯 /聚氨酯 (PMMA- PS/ PU)聚合反应速度的影响因素 ,对影响PMMA- PS/ PU浇注体系主要力学性能的几个关键因素进行了分析讨论。研究结果表明 ,控制 - NCO/- OH比值、低分子二元醇与聚酯多元醇的 - OH摩尔比、催化引发体系用量等 ,可得到具有优良的反应性、工艺性及优异力学性能的改性体系。当 R=1.10、α=0 .5、BPO/ St=1.6 %、DMA/ St=0 .9%、β=0 .0 4 %、γ=30 %、ε=3/ 10 0、甲组分中 Si O2 含量为 30 %～ 35 %时体系的反应性和力学性能均较佳 :室温下的凝胶时间为 30 min左右 ,2 4 h完全固化 ;拉伸强度 2 6 .0 MPa,拉伸剪切强度 (ABS-乙丙橡胶 ) 6 .0MPa,断裂伸长率 30 0 % ,永久变形率 10 .0 % ,热空气老化强度变化率 - 1.0 % ,耐酸后强度变化率- 0 .0 5 % ,硬度 (邵 D)

浇铸成型柱状铁水样品中磷偏析的研究

采用X荧光光谱法测定浇铸成型柱状铁水样品中大于0.14%的P含量时,发现X荧光检测值与样品钻屑后采用ICP的分析值经常不能吻合。为此研究了柱状样品中高含量P的偏析规律,以期为X荧光光谱分析法获得合适的分析位置,试验表明,磷含量由铸样底部至顶部有升高趋势,但不具有可确定X荧光光谱法最佳分析面的系统偏析规律。

预聚DAIP浇铸成型工艺的研究

研究了间苯二甲酸二烯丙酯(DAIP)的成型工艺对浇铸体力学性能的影响。对DAIP进行预聚可使浇铸体的力学性能得到一定程度的改善。当DAIP预聚至凝胶状时浇铸体的冲击强度可提高2倍多,弯曲强度也有所上升,但热变形温度(HDT)变化不大;扫描电子显微镜对浇铸体冲击断面的观察显示:将DAIP预聚至凝胶状态有利于冲击断面璎珞状裂纹的产生。

SLS尼龙粉料成型工艺参数优化研究

用正交试验法对SLS尼龙粉料进行烧结实验,研究了SLS成型工艺对尼龙烧结件密度和强度的影响规律;结合材料性能对关键工艺参数做了进一步实验,确定了SLS尼龙粉料的最优工艺参数组合。其研究方法和结论对SLS高分子粉料成型工艺的确定有一定的参考价值。

铸型尼龙的离心浇注与砂模成型工艺

论述了铸型尼龙的合成工艺及成型要求，研究了离心浇注的特点、工艺及存在的问题，在此基础上提出了一种满足任意形状要求的新的尼龙成型工艺——砂模成型。

连续玻璃纤维增强PLA复合材料3D打印技术研究

以聚乳酸(PLA)为基体,连续玻璃纤维为增强体,采用熔融浸渍工艺制备连续玻璃纤维预浸丝,将制得的预浸丝作为3D打印耗材用于熔融沉积(FDM)的3D技术来制备连续玻璃纤维增强PLA复合材料试样,并研究了打印温度、层厚和打印速度对复合材料力学性能的影响。结果表明,当打印层厚为0. 5 mm,打印温度为230℃,打印速度为2 mm/s时,连续玻璃纤维增强PLA复合材料的弯曲性能最佳,弯曲强度和弯曲模量分别为327. 84 MPa和20. 293 GPa。综合考虑复合材料的力学性能、表面质量和尺寸稳定性,连续玻璃纤维增强PLA复合材料的最佳打印层厚为0. 5 mm,适宜的打印温度范围为200~220℃,打印速度范围为2~4 mm/s。

选择性激光烧结峰值温度的三维有限元模拟

选择性激光烧结(SLS)中工艺参数和扫描路径对烧结件性能有较大影响,文中研究了激光烧结工艺参数和扫描路径对峰值温度的影响规律。通过建立SLS的温度场模型并开发C++的有限元模拟软件,分析了激光功率、激光扫描速率及预热温度等工艺参数对SLS峰值温度的影响,对比了不同扫描路径下高分子粉末和金属粉末的SLS峰值温度变化规律。数值算例表明,SLS温度场中峰值温度随激光功率和预热温度的升高而升高,随激光扫描速率的升高而降低;扫描路径对高分子粉末SLS峰值温度的影响较小;开发的温度场模型准确合理,能够为实际生产提供理论依据。