环氧树脂粉末材料在选择性激光烧结中的应用

根据环氧树脂(EP)的综合性能以及选择性激光烧结(SLS)的特点,将EP应用于SLS快速成型中,不仅可以提高聚苯乙烯复合粉末材料烧结制件的拉伸强度,使其由原来的1MPa左右提高到10MPa以上,并能保持原有的尺寸精度;用EP粘结玻璃微珠、金属粉以及陶瓷粉等烧结的制件,尺寸精度可以达到±0.1mm,而且具有一定的拉伸强度。根据EP溶于丙酮的特点,配制出以丙酮为主要成分的混合溶液来清理试样表面浮粉,效果很好。     

PS粉末SLS快速成型收缩率实验研究

为了得到聚苯乙烯粉末的选择性激光烧结(SLS)快速成型最佳工艺参数,采用正交试验方法,结合SLS实验,分析影响烧结试样尺寸精度的4个主要因素,并得到最佳工艺参数及在此工艺下的修正系数。结果表明,随着激光功率的增加,试样的收缩率呈先增加后减小的趋势;随着扫描速度和铺粉厚度的增加,试样的收缩率呈减小趋势;随着预热温度的升高,试样的收缩率呈先减小后增加的趋势。最佳工艺参数为:激光功率44 W、扫描速度1 900 mm/s、铺粉层厚0.23 mm、预热温度70℃。水平方向修正系数为1.004 9,竖直方向修正系数为1.005 0。在最佳工艺参数下烧结的修正尺寸后的试样满足精度要求。     

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。     

选区激光烧结PS/AF复合粉末材料的初步实验研究

为了解决聚苯乙烯(PS)选区激光烧结(SLS)成型件质量较差的问题,使用不同工艺下的芳纶纤维(AF)作为增强改性材料制备了两种PS/AF复合粉末材料;在激光功率30 W,轮廓扫描速度2 200 mm/s等条件下,通过控制变量法分别研究了预热温度、分层厚度及填充扫描速度对两种PS/AF复合粉末材料SLS成型件精度及弯曲强度的影响规律。结果表明,PS/AF复合粉末材料SLS成型件的X、Y向尺寸精度不受工艺参数变化的影响;以聚合球磨AF为填料的PS/AF复合粉末材料成型件整体上的Z向成型精度较好,但其弯曲强度值低于以短切AF为填料的PS/AF复合粉末材料;在试验范围内,得到预热温度、分层厚度及填充扫描速度较优工艺参数范围为85～95℃,0. 20～0. 24 mm和1 400～1 800 mm/s。     

选区激光烧结聚丙烯试件翘曲变形研究

选区激光烧结(SLS)是快速成形技术的重要分支,其原料选取范围广.结晶性聚合物在SLS成形过程中存在较大的收缩变形,工艺较难控制,但此类材料韧性和强度很好,因此其SLS制造有巨大的发展潜力.利用HRPS-ⅢA快速成形系统,进行选区激光烧结聚丙烯粉末材料的实验探索,研究了主要工艺参数对样件翘曲变形的影响.结果显示,样件的翘曲变形随激光功率加大而增大;铺粉厚度从0.15mm逐渐增大时,样件翘曲变形随之增大;随扫描速度的变化,样件翘曲量存在极小值.选取激光功率为12.5W,扫描速度为1800mm/s,铺粉厚度为0.15mm的工艺参数组合,成形聚丙烯样件的翘曲量为0.22mm.采用补偿系数方法制备的拉伸试样,其实际尺寸接近设计值.     

选择性激光烧结用聚合物粉末材料研究进展

选择性激光烧结(SLS)是一项重要的3D打印技术，目前已广泛应用于各个高新技术领域。本文首先介绍了三种聚合物粉末的制备方法及原理，主要包括机械粉碎法、溶剂沉淀法和相分离法，并分析总结了三种制备方法的优缺点。其次，重点论述了聚合物粉末特性对SLS工艺的影响，如粉末材料的粒径大小、表面形貌以及材料的表面张力。最后，分析总结了SLS工艺参数对烧结制件性能的影响因素。本文的研究内容可为从事聚合物粉末SLS技术的相关生产技术人员和科研人员提供参考借鉴。     

激光选区烧结PS制件的精度研究

通过对聚苯乙烯粉末在全熔融状态下选区激光烧结,研究激光烧结工艺参数(激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度)和等能量密度对烧结件的成型精度的影响规律。结果表明,零件的尺寸误差随着激光功率的增加而增大,随着扫描速度、扫描间距、铺粉厚度的增加而减小;在等能量密度的状态下,零件的尺寸误差基本稳定。     

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％。     

选择性激光烧结聚苯乙烯/玻璃纤维制件成型精度研究

采用选择性激光烧结(SLS)技术,在激光功率25 W、预热75℃等工艺条件下制备了聚苯乙烯/玻璃纤维(PS/GF)制件,研究了扫描速率、扫描间距和单层厚度对该制件X、Y、Z方向尺寸的影响,并通过正交试验对工艺参数进行优化。结果表明:对于PS/GF制件,其Z向的尺寸相对误差及变化幅度最大。三个工艺参数中,扫描速率对制件尺寸的影响最大,单层厚度的影响次之,扫描间距的影响最小;PS/GF制件的最佳SLS成型工艺参数为扫描速率2 000 mm/s、单层厚度0.25 mm、扫描间距0.28 mm。     

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%。     

选择性激光烧结用聚合物基材料制备研究进展

选择性激光烧结（selective laser sintering, SLS）是一种重要的3D打印加工技术,可制备传统加工无法制备的任意复杂形状的制件,广泛应用于航空航天、国防装备、医疗器械以及汽车等高新技术领域。本文介绍了SLS技术的加工原理和优势,综述了SLS技术加工成形用材料种类及聚合物基粉体材料的制备方法,主要包括相分离法、机械粉碎法、溶液法和喷雾干燥法。重点对SLS技术制备聚合物基压电复合材料及制品的国内外研究现状进行总结。虽然SLS打印制造技术面临聚合物原料种类少、功能缺乏、粉体生产成本高以及难以批量制备等瓶颈问题,但经过不断地创新与发展,SLS打印技术将成为高性能多功能高分子复合材料及其大型复杂制件的极佳制造方法。     

选择性激光烧结碳纳米管/木塑复合材料力学性能研究

为了提高绿色环保木塑复合材料的选择性激光烧结(SLS)制件的力学性能,以松木粉和高分子材料聚醚砜(PES)粉末及极少量的碳纳米管(CNT)为主要组分,通过选择性激光烧结方法 (SLS)制备了碳纳米管/木塑复合材料制件,研究了CNT含量对于SLS制件力学性能、烧结机理及弯曲断口形貌的影响。结果表明,当CNT的含量由0.05%逐渐升至0.15%时,制件的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量呈现出先升高后降低的趋势,在含量为0.1%时最高。与未加入CNT的制件相比,弯曲强度增大76.3%,弯曲模量增大227.9%,拉伸强度增大128.7%。通过弯曲断口分析,CNT的添加改变了制件的微观组织形貌与烧结机理,对于制件的力学性能的提高有积极作用。     

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。     

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。     

FDM 3D打印翘曲变形成因分析及解决对策

针对熔融沉积成型(FDM) 3D打印过程中制件常见的翘曲变形问题,从工艺参数、工件参数以及其他因素三个方面逐条对其成因进行了归纳总结和具体分析,并给出了在一般情况下可有效降低制件翘曲变形所推荐选用的扫描速度、喷嘴温度、热床温度、环境温度以及切片厚度等参数的具体数据,同时在填充率、打印材料选择、制件尺寸形状以及首层打印时喷嘴与热床距离和热床表面处理方面给出了消除翘曲变形的合理建议。为FDM 3D打印制件质量的提高和工艺优化提供参考。     

应用于选择性激光烧结的结晶性高分子材料粉末的工艺评述

从3个方面对结晶性高分子材料粉末在选择性激光烧结(SLS)的工艺进行评述,分别为高分子材料粉末的制备工艺、高分子材料粉末的复合改性工艺和高分子材料粉末的SLS工艺。其中在高分子材料粉末的制备工艺中对高分子材料粉末的制备方法和基本要求,以及高分子材料粉末在SLS工艺中的性能表征及使用的仪器设备等进行了介绍;在高分子材料粉末复合工艺中对复合改性方法和改性目的进行了叙述;在高分子材料粉末的SLS工艺中对影响成型件精度的各种参数进行了阐述。     

计算机辅助技术在塑料3D打印中的应用

主要综述了计算机辅助技术在熔融沉积3D打印中的应用,其中包括在对喷头温度场的分析、对制件温度场、应力场和压力场的分析以及预测不同工艺参数对制件精度的影响。其中涉及的高分子材料包括丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料、聚醚醚酮材料和聚乳酸材料;涉及的工艺参数主要为喷头温度、成型室温度、打印速率、扫描方式和分层厚度;采用的模型制件通常为板状制件,也包括结构较为复杂的人工骨制件。     

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。     

激光选区烧结(SLS)3D打印尼龙材料的专利综述

SLS用尼龙粉末作为非常重要的3D打印高分子材料,现有专利主要采用深冷粉碎法、溶剂沉淀法、合成共聚法三种方法为主衍生的各种制备技术来满足SLS要求的高流动性、低收缩型、低熔点、阻燃、抗静电等性能。综述了SLS用尼龙粉末现有专利涉及到的制备技术以及功能性技术研究。