工艺参数对选择性激光烧结PS/SBS/纳米CaCO3制件弯曲强度影响

针对聚苯乙烯(PS)粉末选择性激光烧结(SLS)成型件强度较低的问题,采用机械混合法制备了PS/苯乙烯–丁二烯–苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/纳米CaCO₃复合粉末,通过单因素实验分析了SLS工艺参数对成型件弯曲强度的影响,并通过正交试验和极差分析获得了最优工艺参数组合。实验结果表明,烧结件的弯曲强度随着激光功率的增大而升高,随着扫描速度、扫描间距和分层厚度的增大而降低;激光功率对PS/SBS/纳米CaCO₃复合粉末烧结件弯曲强度的影响最大,分层厚度对弯曲强度的影响最小,扫描速度和扫描间距的影响介于两者之间;最佳工艺参数组合为:激光功率27 W,扫描速度1300 mm/s,扫描间距0.24 mm,单层厚度0.22 mm。在此工艺参数组合下PS/SBS/纳米CaCO₃复合粉末烧结件的弯曲强度为13.38 MPa;改性纳米CaCO₃与PS和SBS的相容性较好,能有效起到增强的作用。     

PS/PMMA复合粉末选择性激光烧结成型精度工艺参数的研究

针对聚苯乙烯(PS)粉末在激光烧结成型过程中出现的成型件精度不足的问题,通过机械混合方式制备PS/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合粉末,研究成型件在激光功率30 W、预热温度95℃条件下,填充扫描速度、分层厚度及激光扫描间距对其长(X)、宽(Y)、高(Z)三个方向上尺寸精度变化的影响。首先采用单因素实验确定了三种工艺参数范围,再通过多因素正交实验对影响成型精度的工艺参数进行优化,得出烧结过程中的最优参数,以提高PS/PMMA复合粉末的激光烧结精度。结果表明,分层厚度对Z向成型精度影响最大,其次为扫描速度和扫描间距,分层厚度0.22 mm、扫描速度2 600 mm/s、扫描间距0.32 mm为最优参数,实验最终将试验件误差控制在0.34%。     

工艺参数对PS/CF混合粉末SLS烧结件尺寸精度的影响

以机械混合的方式制备了聚苯乙烯/碳纤维(PS/CF)混合粉末材料。在环境温度25℃、扫描间距0.30 mm和扫描方式XYSTA等条件下,采用选区激光烧结(SLS)工艺,通过单因素试验法分别研究了预热温度、激光功率、扫描速度及分层厚度对PS/CF混合粉末烧结件尺寸精度的影响及规律;根据综合平衡法原则通过正交试验和极差分析确定了烧结件尺寸精度的最佳工艺参数组合。结果表明,激光功率对PS/CF烧结件X向尺寸精度的影响最大,预热温度对其影响最小;扫描速度对Y向尺寸精度的影响最大,分层厚度对其影响最小;分层厚度对Z向尺寸精度的影响最大,预热温度对其影响最小。最佳工艺参数组合为:预热温度85℃,扫描速度1 800 mm/s,激光功率30 W,分层厚度0.22 mm,此时PS/CF烧结件与同种工艺参数下的纯PS烧结件相比,X向、Y向和Z向的尺寸精度分别提高18.44%,30%和40.84%。     

选择性激光烧结PS/ABS复合粉末成型件精度的实验研究

通过机械混合法制备了聚苯乙烯(PS)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)的复合粉末。针对选择性激光烧结成型件精度不高的问题,在预热温度75℃、激光功率25 W的条件下,研究了扫描间距、扫描速度和单层厚度对PS/ABS成型件长(X)、宽(Y)、高(Z)三个方向尺寸精度的影响,并用正交试验对工艺参数进行优化。结果表明,PS/ABS复合粉末烧结时,成型件的Z向尺寸相对误差变化最大;在所研究的工艺参数中,扫描速度对成型件尺寸精度影响最大,单层厚度影响最小;确定最优的工艺参数组合为扫描间距0.32 mm、扫描速度1 800 mm/s和单层厚度0.28 mm,此时Z向尺寸相对误差为0.32%。     

GF/碳酸钙复合改性PS选择性激光烧结实验

针对选择性激光烧结工艺中聚苯乙烯(PS)粉末烧结件强度不足的缺点,通过添加玻璃纤维(GF)粉末和碳酸钙粉末制备PS/GF/CaCO_3复合粉末来提高烧结件强度。采用单因素实验法、弯曲强度测试和扫描电子显微镜分析探索了PS/GF/CaCO_3复合粉末烧结件成型的不同工艺参数范围,研究了不同工艺参数对烧结件弯曲强度的影响。结果表明,分层厚度在0.18~0.22 mm范围内,扫描间距在0.25~0.29 mm范围内,扫描速度在1 500~1 800 mm/s内可以确保PS/GF/CaCO_3复合粉末烧结件成型;分层厚度为0.18 mm,扫描间距为0.25 mm,扫描速度为1 500 mm/s时,PS/GF/CaCO_3复合粉末烧结件弯曲强度最高,可达10.94 MPa;在PS/GF/CaCO_3复合粉末烧结件成型的工艺参数范围内,随着分层厚度、扫描间距、扫描速度的增大,弯曲强度降低。     

PS/CF复合粉末激光选区烧结工艺研究

为提高聚苯乙烯粉末烧结件的强度,制备了聚苯乙烯/碳纤维(PS/CF)复合粉末,采用正交实验方法研究了不同工艺参数对PS/CF复合粉末SLS烧结件弯曲强度的影响,确定了最优工艺参数。结果表明,复合粉末试样的弯曲强度最高可达7.49 MPa,比纯PS粉提高2.88倍;弯曲强度随扫描速度和层厚的增大而减小,随预热温度的增加而增大;PS/CF复合粉末的最优工艺参数为扫描速度1 800 mm/s,预热温度85℃,层厚0.18 mm。     

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%。     

运用正交试验对GB/PES复合粉末激光烧结工艺参数的优化

设计四因素三水平正交试验,以玻璃微珠(GB)/聚醚砜树脂(PES)复合粉末烧结成型件的弯曲强度和弯曲试件Z方向的尺寸精度作为参考指标,对激光烧结工艺参数进行优化。最终得到一组优化后的工艺参数为:激光功率20 W、扫描速度1 800 mm/s、扫描间距0.10 mm、分层厚度0.10 mm。无论是烧结成型件的弯曲强度还是弯曲试件Z方向的尺寸精度,在四因素中对它们影响最大的都是激光功率。     

聚苯乙烯/玻璃纤维复合粉末SLS烧结件收缩率实验研究

针对选择性激光烧结(SLS)制件尺寸精度差的问题,对聚苯乙烯/玻璃纤维复合粉末进行烧结实验研究。在激光功率25 W、扫描间距0.30 mm等工艺条件下,研究了预热温度、分层厚度和扫描速度对正八面体烧结件尺寸收缩率的影响。为了得到最优工艺参数,采用正交实验设计法对三种影响因素进行研究。结果表明,在同一工艺参数组合下,制件竖直方向的尺寸收缩率比水平方向的收缩率变化幅度大;最优的工艺参数为:预热温度85℃、扫描速度2 000 mm/s和分层厚度0.20 mm;最优工艺参数下制件水平方向修正系数为1.014 7,竖直方向的修正系数为1.024 1。经过修正的模型在最优工艺参数下烧结达到了PS/GF复合粉末烧结件的精度要求。     

选择性激光烧结成型尼龙6的拉伸性能研究

通过单因素试验、正交试验和方差分析研究了选择性激光烧结(SLS)尼龙6(PA6)的成型工艺参数对其成型件拉伸性能的影响及规律。结果表明:对于SLS成型PA6的拉伸力学性能而言,在体堆积方向(Z向)上激光功率对其影响程度最大,扫描速度和分层厚度次之,预热温度最小;而在面堆积方向(XY向)上激光功率对其影响程度最大,分层厚度和预热温度次之,扫描速度最小。根据综合平衡原则得到PA6的最优成型工艺参数组合为:激光功率40 W,扫描速度2 000 mm/s,分层厚度0.20 mm和预热温度150℃,此时,Z和XY方向上的拉伸强度分别为17.21,35.16 MPa。     

选区激光烧结工艺参数对PS/PE混合粉末成型精度的影响

为了改善聚苯乙烯(PS)选区激光烧结的成型质量,采用机械混合的方式制备了PS/聚乙烯(PE)混合粉末材料。在激光功率30 W,分层厚度0.25 mm,扫描方式XYSTA等因素不变的条件下,分别研究了扫描速度、预热温度和扫描间距对PS/PE烧结件X、Y、Z向尺寸精度的影响及规律,根据综合平衡法原则通过正交试验和极差分析优选出了最佳的工艺参数组合。结果表明,就PS/PE混合粉末烧结件X向精度而言,扫描速度对其影响最大,预热温度最小;就PS/PE混合粉末烧结件Y向精度而言,预热温度对其影响最大,扫描间距最小;就PS/PE混合粉末烧结件Z向精度而言,扫描速度对其影响最大,预热温度最小;最佳工艺参数组合为:扫描速度1 600 mm/s,预热温度80℃,扫描间距0.31 mm;此时烧结件X、Y、Z向尺寸相对偏差绝对值仅为1.28%、1.32%、1.45%。     

尼龙6的选择性激光烧结成型工艺实验研究

使用尼龙6(PA6)粉末材料进行选择性激光烧结(SLS)成型实验,以成型件的成型精度和表面粗糙度作为衡量指标,通过控制变量法、正交试验以及极差分析研究了预热温度、激光功率和扫描速度对其成型质量的影响。结果表明,PA6粉末材料SLS成型件的X向和Y向尺寸精度以及侧面表面粗糙度并不会明显受到相关工艺参数的影响,其均存在于-1.26%^-0.99%和-1.96%^-1.29%以及16.91~19.87μm范围内;以成型件的成型精度和上表面粗糙度作为衡量指标,PA6粉末材料SLS成型的最优工艺参数组合为:预热温度115℃,激光功率35 W和扫描速度1800 mm/s;在最优条件下进行烧结验证实验,得出成型件的X向、Y向和Z向的成型尺寸精度分别为-1.13%、-1.48%和0.75%;上表面及侧面的粗糙度分别为14.6和18.55μm。     

PS/化学气相沉积CF选区激光烧结多指标正交试验参数的优化

针对选择性激光烧结(SLS)工艺中聚苯乙烯(PS)粉末烧结件精度不高且强度不能满足实际需求的问题,将经过化学气相沉积法处理的碳纤维(CF)粉末、PS粉末、分散剂和抗静电剂进行机械混合,制备了PS/气相沉积CF复合粉末。以Z向尺寸相对误差、致密度和弯曲强度为实验指标,先采用极差分析法进行单个指标的优化,再利用综合平衡法对多指标正交试验进行整体参数优化分析。结果表明:复合粉末粒度主要分布在30.63~142.00μm;对于PS粉末烧结件,化学气相沉积CF粉末比普通的CF粉末具有更好的改善尺寸精度、填充和增强的效果;烧结件的最佳工艺参数组合为:预热温度为80℃,激光功率为27 W,扫描速度为1 800 mm/s和扫描间距为0.30 mm。此时烧结件的Z向尺寸相对误差为5.47%,致密度为0.626 g/cm3,弯曲强度为10.68 MPa。相比于纯PS粉末烧结件,分别提高了24.55%,30.42%,136.28%。     

工艺参数对PS/改性滑石粉SLS烧结件力学性能的影响

利用硅烷偶联剂KH560对滑石粉进行表面改性,之后将其与聚苯乙烯(PS)粉机械共混,制备PS/改性滑石粉复合粉末。在预热温度85℃和8层网格支撑等条件下,采用选择性激光烧结(SLS)工艺将粉末制备成烧结件。采用扫描电子显微镜观察了滑石粉与PS的界面,发现通过对滑石粉进行表面改性,不仅可以使其均匀地分散于PS粉中,而且两者的相容性也得到了改善。通过正交实验法研究了SLS工艺参数对PS/改性滑石粉烧结件力学性能的影响。利用极差分析法与综合平衡法得到了多指标下的最优工艺参数组合,即单层厚度0.18 mm,扫描间距0.28 mm,激光功率27 W,扫描速度1 200 mm/s,此时PS/改性滑石粉烧结件的拉伸强度为4.29 MPa,弯曲强度为14.4 MPa,冲击强度为4.4 k J/m~2,相比纯PS粉烧结件分别提高了4.9%,10%和56%。     

PS/ABS复合粉末选择性激光烧结工艺参数的实验研究

针对选择性激光烧结件力学性能和尺寸精度差的问题,通过机械混合法制备了聚苯乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(PS/ABS)的复合粉末。在预热温度85℃、8层网格支撑等条件下,采用单因素实验法研究激光功率、扫描速度、扫描间距和单层厚度对烧结件强度和相对误差的变化规律,并用正交试验对工艺参数进行优化。结果表明,烧结件的弯曲强度随着激光功率的增加而提高,随扫描速度、扫描间距和单层厚度的增加而降低。Z向尺寸相对误差随着激光功率的增加而增大,随着扫描速度、扫描间距和单层厚度的增加而减小;由极差分析可知,激光功率对PS/ABS烧结件弯曲强度和Z向尺寸相对误差的影响最大;最优的工艺参数组合为:激光功率30 W、扫描速度1 200 mm/s、扫描间距0.32 mm和单层厚度0.26 mm,此时烧结件的弯曲强度为7.85 MPa,Z向尺寸相对误差为1.30%。     

激光烧结制备塑料功能件

采用选择性激光烧结技术(SLS)直接制备高强度塑料功能件，考察了激光功率、扫描速度、单层层厚等工艺参数及无机填料对成型件强度的影响。在激光功率10W、扫描速度1500mm／s、单层层厚0．15mm的较佳烧结工艺参数下，制备了拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别达到44MPa、50．8MPa、37．214／m^2的SLS成型件。随着填料用量的增加，烧结件的拉伸强度略有增加，冲击强度下降，在填料用量为40％(质量含量，下同)时弯曲强度达到最大值。     

选择性激光烧结聚苯乙烯/玻璃纤维制件的工艺研究

将聚苯乙烯(PS)粉与玻璃纤维(GF)粉通过机械混合制备复合粉料,利用选择性激光烧结技术制备了PS/GF烧结制件,在激光功率25 W、预热温度75℃下研究了扫描速度、单层厚度和扫描间距对PS/GF制件弯曲强度和Z向尺寸的影响,并对工艺参数进行了正交优化。结果表明,在实验取值范围内,随上述3种工艺参数值的增大,制件弯曲强度呈降低趋势,而Z向尺寸相对误差由正值逐渐向负值发展。正交试验结果表明,扫描速度对制件的弯曲强度和尺寸精度影响最大,扫描间距影响次之,单层厚度影响最小;确定了扫描速度1 200 mm/s、单层厚度0.25 mm、扫描间距0.28 mm为最佳工艺参数,此时制件弯曲强度为10.41 MPa,Z向尺寸相对误差为2.35%,基本满足制件的应用要求。     

工艺参数对聚苯乙烯/碳纤维SLS烧结件精度及致密度的影响

通过选区激光烧结技术对聚苯乙烯/碳纤维(PS/CF)复合粉末材料进行烧结实验,研究了工艺参数对PS/CF烧结件致密度和微观组织的影响及规律。结果表明,在烧结过程中烧结件致密度随着预热温度和激光功率的增大而不断提高;随着扫描速度和分层厚度增大而减小。在保证成型精度的前提下,最佳的工艺参数组合为:预热温度85℃,激光功率30 W,扫描速度1 800 mm/s,分层厚度0.20 mm;此时烧结件Z向尺寸偏差仅为1.55%,致密度可达72.35%。通过SEM微观分析可以看到,随着PS/CF复合材料烧结件致密度的提高,PS熔化程度越高,烧结件内部PS与CF融合得越充分,浸入PS中的CF含量越高。     

PS粉的选择性激光烧结成型工艺实验

对聚苯乙烯(PS)粉在70℃预热不变的情况下,单因素确定合理的烧结工艺参数范围;选取激光功率,分层厚度、扫描速度、扫描间隔进行正交试验,以强度和精度为综合评价指标,确定了最优的工艺参数组合。结果表明:PS粉烧结时,在不同工艺参数下长、宽尺寸变化不明显,而高度受工艺参数影响较大;确定最优的工艺参数组合为激光功率(25 W)、分层厚度(0.25 mm)、扫描速度(2000 mm/s)、扫描间隔(0.32 mm)时,可得到弯曲强度为3.191 MPa、尺寸相对误差为1.85%的制品。     

PS对PS/CF复合材料SLS烧结件力学性能及成型精度的影响

以聚苯乙烯（PS）作为基体材料制备了聚苯乙烯/碳纤维（PS/CF）复合粉末材料,在激光功率为30 W,预热温度为80 ℃和分层厚度为0.25 mm等条件下,研究了基体材料的粒径及含量对PS/CF复合材料选择性激光烧结件的力学性能及成型精度的影响。结果表明,制得的PS/CF复合粉末材料的粒径满足选择性激光烧结工艺（SLS）的要求;当基体材料的平均粒径为75 μm,PS与CF的质量比为9∶1时,PS与CF之间的融合效果最佳;此时弯曲、拉伸和冲击强度分别可达6.88、2.97 MPa和298 kJ/m2,x向、y向及z向的尺寸偏差绝对值仅为0.8 %、0.22 %、1.6 %;与相同粒径的纯PS相比,弯曲、拉伸和冲击强度分别提高了62.06 %、74.29 %、83.95 %,x向、y向及z向尺寸精度分别提高了5.44 %、69.44 %、81.34 %。