浸渗硅溶胶对SLS覆膜砂强度的影响及强化机理

通过对选区激光烧结(SLS)覆膜砂浸渗硅溶胶,研究浸渗硅溶胶工艺对SLS覆膜砂强度的影响及其强化机理。研究结果表明,随着浸渗温度上升,浸渗时间增加,SLS覆膜砂强度明显增大,当浸渗温度和时间为30℃和15 h时,SLS覆膜砂强度最大,当浸渗温度和时间继续增大,硅溶胶粘度增大,浸渗效果变差,SLS覆膜砂强度降低;当浸渗硅溶胶SLS覆膜砂固化温度和时间为180℃和0.5 h时,SLS覆膜砂强度最好,当后固化温度和时间继续增加,树脂将发生分解及碳化,黏结能力减小,SLS覆膜砂强度降低。断口形貌和成分测试表明,硅溶胶浸渗后包覆在SLS覆膜砂烧结颈上,增大烧结颈的体积,部分没有烧结颈区域形成了新的连接颈,提高了SLS覆膜砂强度。     

选择性激光烧结宝珠覆膜砂的固化特性研究

采用自制宝珠覆膜砂,应用选择性激光烧结(SLS)法成形出系列“8”字试样,然后在不同填充方式和温度下对SLS试样进行加热烘烤.测试试样的拉伸强度和1000℃下的发气量,并利用电子显微镜观察断口形貌.最后得到了覆膜砂烧结件最优的后处理工艺,即填充玻璃微珠,烘烤温度200℃.得到的材料抗拉强度最大为6.28 MPa,发气量最小为18.43 ml/g,能很好满足浇铸要求.     

ZM2镁合金铸件的SLS覆膜砂型铸造工艺研究

在已开发的140/270目SLS覆膜砂的基础上,选用粒径≤150目的碳粉、硫铁矿和硼酸为阻燃剂,设计制备了含三组元复合阻燃剂的覆膜砂材料。经激光烧结成形,其初强度为0.58MPa,后处理强度为2.34MPa,发气量为9.7mL/g;并在750℃进行了ZM2镁合金浇注,得到了表面金属光泽的镁合金铸件,铸态下的抗拉强度为172 MPa,伸长率为4%,采用含阻燃剂的SLS覆膜砂型(芯)获得了优质镁合金铸件。     

硅溶胶浸渗对SLS覆膜砂表面质量的影响

通过对选区激光烧结(SLS)覆膜砂型浸渗硅溶胶后处理强化,研究浸渗硅溶胶对精密铸造用SLS砂型表面粗糙度的影响。结果表明,随着硅溶胶浸渗温度的升高及时间的延长,SLS覆膜砂铸型表面粗糙度均呈先减小后增大的趋势,当硅溶胶浸渗温度为30℃、浸渗时间为15h时,覆膜砂铸型表面粗糙度最小,Ra为11.48μm;随着覆膜砂后固化温度及时间的提高,SLS覆膜砂铸型表面粗糙度均呈先减小后增大的趋势,当覆膜砂后固化温度为30℃、固化时间为15h时,覆膜砂铸型表面粗糙度(Ra)最小为13.96μm。     

选择性激光烧结用覆膜砂的研究和发展现状

选择性激光烧结覆膜砂制作砂型具有独特的优势,国内外学者对选择性激光烧结用覆膜砂做了大量研究。本文对覆膜砂的原材料选择及制备工艺过程,选择性激光烧结成型工艺参数对烧结件性能及精度的交互影响及工艺优化,后处理工艺对烧结件质量的影响及优化工艺的研究进行了总结,并简要提出了选择性激光烧结用覆膜砂的发展方向。     

选区激光烧结用覆膜锆砂的制备及其SLS成形工艺研究

采用冷、热法制备了覆膜锆砂,并进行了选区激光烧结成形工艺研究,着重探讨了单层扫描面积和激光功率对SLS覆膜锆砂砂型抗拉强度的影响。结果表明:在树脂含量相等条件下,相对于冷法,热法制备的覆膜锆砂的SLS成形砂型抗拉强度明显更高;单层扫描面积对覆膜锆砂砂型抗拉强度影响显著,随着扫描面积的增大,在同样烧结参数下,其成形初强度由0.27 MPa迅速下降到0.04 MPa;而激光功率是决定覆膜锆砂砂型抗拉强度的关键因素,115/170目覆膜锆砂粘结剂含量为2%的条件下,扫描面积约1 900 mm~2,合适的激光功率为35 W,成功制备覆膜锆砂砂型,并浇注出轮廓清晰、表面光亮的钛合金铸件。     

激光选区烧结覆膜树脂砂的直接铸型制造

研究以轮形铸件为例,基于激光选区烧结（SLS）技术直接烧结覆膜树脂砂铸造型壳新工艺（DSPC）。该工艺可由铸件三维数字实体模型“反求”精铸型壳实体模型,利用SLS技术直接烧结覆膜树脂砂,制造型壳,然后对铸型经过适当后处理,浇注了3种材质（铸铝、铸铁和铸钢）的金属件。论文对此新工艺的相关问题进行了分析、研究、改进,实现了SLS技术与快速铸造技术一体化。     

选择性激光烧结覆膜砂芯成形工艺的研究

选择性激光烧结覆膜砂芯的成形过程分烧结和后固化两步。通过测量烧结件的弯曲强度可以得出:最适合烧结的覆膜砂的固化剂用量为15%、树脂用量为3.5%,由PF-1350型树脂所构成;激光功率为40W时为最佳烧结功率。将弯曲试样经过后固化,测其弯曲强度的极大值确定最佳固化温度为180℃,最佳固化时间为10min。并且通过试验得出砂件经过后固化后,强度提高了10倍左右。     

基于SLS的无模砂型制造工艺研究

以轮形铸件为例,研究基于激光选区烧结（Selective Laser Sintering,SLS）技术直接烧结覆膜树脂砂铸造壳型的新工艺。该工艺可由铸件三维数字实体模样“反求”精铸型壳实体模型,利用SLS技术直接烧结覆膜树脂砂,制造铸造型壳,然后对砂型经过适当后处理,成功浇注了铸铝、铸铁和铸钢件。对此工艺的相关问题进行了分析、研究、改进,实现了基于SLS的无模砂型制造工艺,为单件、小批量复杂铸件生产提供了一种敏捷、经济的数字化先进制造方法。     

激光烧结用宝珠砂覆膜工艺优化研究

通过对酚醛树脂含量为2.5%的宝珠砂进行覆膜工艺优化,了最佳覆膜工艺参数及其影响规律,其试件的常温抗拉强度达到了6.2 MPa。同时,对用最佳覆膜工艺方案制备的覆膜宝珠砂进行激光烧结实验,确定激光烧结工艺参数为:预热温度60℃,铺粉厚度0.4 mm,扫描间距0.15 mm。当激光功率为35 W和扫描速度为800 mm/s时,其烧结件表面平整,轮廓清晰,初强度达到了0.86 MPa,可以实现具有精细结构的复杂薄壁零件的快速铸造。     

碳纤维改性对SLS覆膜砂铸型强度的影响

采用不同的改性剂对碳纤维进行了改性处理,制备了含碳纤维增强材料的SLS覆膜砂试样。通过对试样进行力学性能测试与SEM形貌分析,研究了碳纤维改性及其含量对SLS覆膜砂铸型抗拉和抗弯强度的影响。结果表明,经过浓硝酸与硅烷偶联剂KH550共同改性处理的碳纤维对SLS覆膜砂铸型的强化效果最佳,并随着改性碳纤维含量的增加,铸型强度先增大后减小。当改性碳纤维含量为3%时,SLS覆膜砂铸型后固化抗拉强度与抗弯强度均达到最大值,分别为6.385 MPa、8.011 MPa,比添加未改性碳纤维的铸型分别提升了46.18%、33.92%,较未添加碳纤维的铸型也分别提高了23.18%、31.46%。     

覆膜钼粉SLS成型件后处理实验研究

制备了选择性激光烧结用覆膜钼粉,采用用SLS技术制备了成型件。利用真空炉对成型件进行了后处理,并得到了脱脂、预烧结和高温烧结的最佳工艺。对成型件和高温烧结件的微观形貌和力学性能进行了研究。结果表明:最佳工艺为脱脂温度300~400℃,预烧结温度1200~1400℃,高温活化烧结1600℃。高温活化烧结后的成型件物理性能得到很大提高,孔隙率14.5%,体密度6.3 g·cm-3,抗拉强度304.5 MPa,伸长率为7.8%和冲击韧性9.6 k J·m2。     

选择性激光烧结金属零件的后处理

概述了选择性激光烧结(SLS)金属零件的后处理对改善结构完整性和诱导材料变形的影响.介绍了后处理液相烧结温度和时间对材料性能的影响.叙述了热等静压工艺,并论述了它在金属SLS零件中的应用.使用结果表明,热等静压适用于获得几乎全密实的零件.     

选区激光烧结覆膜砂的保温实验研究

采用选区激光烧结技术制备的覆膜砂模型内部存在一些未完全固化的酚醛树脂,导致成型覆膜砂的力学性能达不到预期效果。为了改善覆膜砂制件的性能,对选区激光烧结成型的覆膜砂试样进行了适当的二次处理。结果发现,在250℃保温30 min处理后,覆膜砂试样的拉伸强度提升明显,试样的拉伸强度达到3.86 MPa。     

基于SLS的锆砂砂型与钛合金铸件界面反应研究

以锆砂为原砂材料,Y_2O_3、酚醛树脂为填充材料和粘结剂,采用热法制备覆膜锆砂,选区激光烧结(SLS)快速成形工艺制备锆砂铸型并浇注了钛合金铸件,研究了钛与铸型之间的界面反应。结果表明,采用SLS覆膜锆砂快速制备铸型,选用Y_2O_3制备涂层浇注纯钛可以铸造出轮廓清晰、表面光洁的钛铸件,且界面反应层仅约为3μm;铸件表面氧化层产物为TinO_(2n-1)和TiO_2;O扩散富集固溶层厚度约为1μm,该层生成物为TiO_2。     

提高SLS覆膜砂铸型(芯)强度的措施

分析了影响覆膜砂铸型（芯）烧结强度的因素，详细地讨论了提高选择性激光烧结（ＳＬＳ）覆膜砂铸型（芯）烧结强度的各种措施。从烧结方式上探讨了如何既提高ＳＬＳ制件强度、又保证制件的成形速度和精度的问题。     

覆膜Mo粉SLS成形件熔渗金属工艺研究

制备可用于选择性激光烧结成形的覆膜钼粉,并用SLS技术成形了制件。在真空炉中对成形件进行了后处理试验,得到了脱脂、预烧结、渗金属的最佳工艺,制得了符合性能要求的渗铜件。对渗铜件的微观形貌和力学性能进行了研究。结果表明,渗铜件性能得到了明显提高,孔隙率为3.2%,密度为9.68g/cm3,抗拉强度为480~490 MPa,伸长率为12.1%~12.7%,冲击韧度为14.1~14.8kJ·m-2。     

基于SLS覆膜砂型(芯)的镁合金砂型铸造的阻燃机理分析

针对镁合金SLS覆膜砂型铸造过程中存在的局部燃烧及大量烧蚀等问题,提出了在SLS覆膜砂材料中添加含硼酸、碳粉及硫铁矿粉等的复合阻燃剂,并采用SLS覆膜砂型进行了镁合金铸件的快速铸造,研究了镁合金与SLS覆膜砂型砂芯之间的界面反应,并对SLS覆膜砂型的阻燃机理进行了分析。结果表明,添加复合阻燃剂SLS覆膜砂型镁合金铸件表面光滑,有金属光泽;其阻燃机理是金属液与SO2/CO2气体之间的起皱后体系能量增加,变形不能够自发进行,氧化膜不易起皱破裂,表面组织致密。     

烧结陶粒砂在树脂砂中的应用效果

烧结陶粒砂是由耐火粉料、粘接剂、助熔剂等粉料,经过造粒、干燥、筛分、烧结制成.具有耐火度高,球形度高等优点.主要应用于覆膜砂,其他应用较少.结果表明,通过烧结陶粒砂实际应用于三乙胺冷芯盒工艺制芯发现,烧结陶粒砂表面有孔洞,造成冷芯盒强度低.烧结陶粒砂在覆膜砂中应用,具有强度高,膨胀率低的优势.     

激光选区烧结覆膜砂后处理工艺的研究

激光选区快速成型机直接烧结覆膜砂抗拉试样,测试试样在不同后处理保温温度下抗拉强度,利用扫描电镜观察了试样的表面和断口形貌.结果 表明,最佳的后处理为保温温度240℃,保温时间15min.