复合尼龙粉末激光烧结快速成型技术进展

系统地论述了复合尼龙(PA)粉末激光烧结快速成型技术的国内外发展概况,介绍了美国产复合PA粉末的常用牌号,总结了目前该领域中所取得的成果及存在问题,并对复合PA粉末激光烧结快速成型技术的发展进行了展望。     

选择性激光烧结用复合尼龙粉的制备与性能

采用溶剂沉析法制备了低熔点复合尼龙12基料,对其改性处理后获得适合于选择性激光烧结用的复合尼龙粉末。通过正交实验的方法对复合尼龙粉末的烧结工艺进行研究,得到优化的烧结工艺参数,探讨了烧结工艺参数对成型件烧结成型性能的影响,对复合尼龙粉及其烧结成型件进行了SEM分析,发现尼龙12烧结件的烧结精度和力学性能都得到了很大的改善。     

选择性激光烧结尼龙制件翘曲研究

通过大量的复合尼龙粉末烧结实验,研究不同工艺参数如激光功率、铺粉厚度、预热温度对制件翘曲程度的影响,并采用翘曲高度法、弦长与实长的差异法来表征翘曲程度,根据实验数据绘出了尼龙制件翘曲程度随各工艺参数的变化曲线,总结出了制件翘曲程度随各工艺参数变化的趋势。     

树脂基复合成型材料的选择性激光烧结

介绍选择性激光烧结及烧结技术的基本原理,探讨了树脂基复合成型材料选择性激光烧结工艺及参数。     

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。     

滑石粉填充尼龙12的选择性激光烧结成型

将尼龙12与滑石粉的混合粉末进行选择性激光烧结成型,研究了滑石粉对尼龙12烧结材料的性能影响.结果表明,加入滑石粉使烧结件的热变形温度大幅度提高,同时提高了烧结件的尺寸精度和外观质量,但烧结件的拉伸强度、冲击强度随滑石粉含量的增加而降低,当滑石粉用量超过30%(质量分数)时,烧结件的力学性能明显降低.     

选择性激光烧结用尼龙1212粉末的制备

为得到适用于选择性激光烧结的原材料,降低选择性激光烧结用尼龙1212生产成本,用溶剂沉淀法制备了尼龙1212粉末,讨论了溶剂种类、溶解温度、成核温度等因素对尼龙1212粉末粒度和形貌的影响。通过显微镜、扫描电子显微镜、粒度分析、差示扫描量热法等对制备的尼龙1212进行了表征,结果表明采用溶剂沉淀法可有效地制备出分散良好且粒径在20～80μm范围内的尼龙1212球形粉末,其最佳制备工艺条件为：乙醇作溶剂、溶解温度为160℃,将成核温度控制在130℃。对自制尼龙1212和市售选择性激光烧结用尼龙1212进行了松装密度、熔体流动速率、拉伸及弯曲等性能表征,发现两者的粉末性能和制件性能接近,其中自制尼龙1212的弯曲强度和弯曲弹性模量略高于市售尼龙1212,已达到了选择性激光烧结对原材料的要求,能烧结出光滑制件,其尺寸精度可达到±0.1 mm。     

复合尼龙粉末激光烧结过程温度场测试系统研制

对复合尼龙粉末材料激光烧结成型的加热过程进行了分析,在此基础上研制了一种适合于粉末材料激光烧结成型过程温度场的测试系统。该系统利用红外测温仪测量粉末表层温度,利用热电偶测量粉末内部温度,测量结果由计算机打印输出。根据输出结果成功进行激光烧结工艺参数优化。     

PA/Cu复合粉末激光烧结成型机理研究

分析了尼龙(PA)/Cu复合粉末激光烧结成型机理,详细讨论了表面张力、粘度、粉料流动性、粒度分布和颗粒形貌、吸收率/反射率等材料特性及激光参数、铺粉厚度、保护气氛、粉床预热温度等工艺参数对制件成型质量的影响。     

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...     

激光烧结快速成型用聚丙烯粉末的制备研究

文章采用溶剂沉淀法和诱导成球法制备聚丙烯粉末。采用溶剂沉淀法,以聚丙烯颗粒为原料,当溶剂为甲苯,析出溶剂为无水乙醇16.7%,搅拌速率为430 r/min,得到最佳的聚丙烯粉末产率为0.682和堆积密度为0.223。采用诱导成球法,将外形不规则的聚丙烯粉碎粉制备出形状规则聚丙烯微球粉末,得到的微球粉末的堆积密度比溶剂沉淀粉末和粉碎的无规粉末堆积密度分别提高了0.058和0.035。     

聚苯乙烯粉选择性激光烧结的支撑烧结研究

为了解决聚苯乙烯(PS)粉选择性激光烧结(SLS)成型工艺中制件成型缺陷问题,通过一系列烧结实验,分析了缺陷的种类及原因,利用"二次烧结"现象,以试样Z向尺寸高度和尺寸方差为评价指标,在最优烧结工艺参数支撑扫描速度4 500 mm/s,支撑扫描间隔为3 mm下对不同层数和类型的支撑扫描进行了对比实验。结果表明,支撑扫描可有效改善制件翘曲问题,当支撑层数为8层,支撑类型为网格型时,制件质量较好。     

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。     

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。     

选择性激光烧结尼龙12/碳酸钙复合材料的成型工艺

采用选择性激光烧结技术制备了纯尼龙(PA)12,PA12/碳酸钙(CaCO_3)和PA12/硅烷偶联剂KH-550改性碳酸钙(CaCO_3)(PA12/CaCO_3/KH-550)复合烧结件。在相同工艺参数下研究了这3种烧结件的成型质量(Z向尺寸精度、弯曲强度和拉伸强度)。在单层厚度0.15 mm、扫描间距0.28 mm下研究了激光功率、扫描速度和预热温度对PA12/CaCO_3/KH-550烧结件成型质量的影响。结果表明,相比未改性的CaCO_3,经KH-550改性的CaCO_3在一定程度上提高了PA12烧结件的成型质量;在实验取值范围内,PA12/CaCO_3/KH-550烧结件的弯曲强度和拉伸强度随激光功率和预热温度的增大而增大,随扫描速度的增大而降低,而Z向尺寸相对误差随激光功率和预热温度的增大表现出由负值逐渐向正值发展,随扫描速度的增大表现出由正值向负值发展;激光功率对烧结件成型质量影响最大,扫描速度影响次之,预热温度影响最小;确定了激光功率25W、扫描速度2000 mm/s、预热温度85℃为最佳工艺参数,此时烧结件Z向尺寸相对误差为-0.02%、弯曲和拉伸强度分别为30.3,26.4 MPa。     

微波烧结制备碳化硅粉体的研究

以乙炔炭黑和硅粉为原料,采用微波烧结技术合成制备了粒度不同的碳化硅粉体.研究了反应温度和保温时间对碳化硅粉体产率和粒度的影响.结果表明:在900℃反应30 min,所得产物的主要物相为β-SiC和仍残余少量金属Si.随着反应温度的升高,产物中SiC的含量不断增加,残余金属Si的含量则明显下降.当反应温度升高至1100℃以上时,则得到单相的β-SiC.在1200℃下反应5min,产物中主要物相为SiC,存在着少量未反应的金属Si,当反应时间延长到15 min时,即得到单相的β-SiC.     

SLS快速原型件后处理剂的制备与应用

研制了一种适用于选择性激光烧结制件的后处理剂;探讨了后处理剂组分的选择,组分用量的确定。后处理工艺实验条件优化及其应用性能等。研究发现：后处理剂渗透性好,可大大改善选择性激光烧结件的性能。后处理增强制件外表美观、收缩率低、精度高,拉伸强度可达30．10MPa,完全可以满足功能件的使用要求。     

选区激光烧结PP试件成型性研究

利用HPRS-Ⅲ快速成型系统，对选区激光烧结聚丙烯粉末材料成型性进行了探索，研究了激光功率、扫描速度和铺粉厚度等工艺参数对聚丙烯试件成型精度的影响。实验结果表明，试件的翘曲量随激光功率减小而减小；铺粉厚度从0．15mm逐渐增大时，试件翘曲量随之增大；随着扫描速度的变化，试件翘曲量存在极小值。试件的尺寸误差随着激光功率增大、扫描速度降低或铺粉厚度减小而降低。在激光功率为12．5W，扫描速度为1．8m／s，铺粉厚度为0．15mm的工艺参数条件下，能够烧结改性聚丙烯材料成型，试件的翘曲量为0．22mm，长宽尺寸相对误差分别为2．53％和2．97％。     

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.