球形石墨粉末选择性激光烧结成形工艺研究

研究了不同的球形石墨粉末与人造石墨体积比、包覆预处理次数以及激光能量密度对选择性激光烧结(SLS)石墨件成形精度和抗弯强度的影响,揭示了其内在机理,并通过正交试验进一步确定最优工艺参数组合,获得细小特征尺寸的多孔石墨骨架。结果显示,在石墨粉末与黏结剂组成确定的前提下,提高人造石墨粉末与球形石墨体积比有助于提升混合粉末堆积密度、导热系数以及SLS石墨件抗弯强度,但对其成形精度不利。通过对石墨粉末进行包覆预处理,提高了粉末间有效黏结力,在降低混合粉末导热系数、提高堆积密度的同时保证了SLS石墨件抗弯强度和成形精度,最终选择合理的工艺参数组合成功打印出结构完整、最小特征尺寸为?1.0 mm的类金刚石多孔石墨骨架,其素坯X、Y轴方向尺寸相对误差控制在2%以内,Z轴方向尺寸相对误差为8.25%,抗弯强度达到2.84 MPa。