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。     

用于选择性激光烧结功能件的基体聚合物烧结材料的研究

选取PC、ABS和HIPS三种典型的无定形聚合物粉末材料作为基体聚合物烧结材料，对其烧结及后处理性能进行了研究。经比较，有较好后处理效果的PC和有较好原始力学性能的HIPS均可作为新材料的基体聚合物烧结材料。并提出了进一步提高烧结功能件力学性能的方法，对今后用于制作功能件的SLS粉末材料的开发具有指导意义。     

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。     

SLS高分子粉末材料的成型工艺参数及质量的比较研究

介绍了选用PS基3种高分子粉末材料,在AFS-320快速成型机上采用正交试验法研究预热温度、激光功率、分层厚度、扫描速度等工艺参数对可烧结性能和烧结件质量的影响,获得了各材料的优化烧结工艺参数。并测试试样拉伸强度,比较了3种粉体的工艺性能、成型质量、优缺点和用途范围,可为合理选用SLS高分子粉末材料提供参考依据。     

Si_3N_4陶瓷粉末特性及其对烧结性能的影响

Si_3N_4陶瓷粉末的化学、物理特性,如纯度、粉末粒子的反应性,粒子的晶型和形貌,强烈影响SI_3N_4陶瓷烧结后的致密化程度和陶瓷的机械性能,本文综合分析了Si_3N_4粉末特性和要求,对现有的四种技术路线制备的Si_3N_4粉末特性指标进行了比较,认为液相法制备超细,高纯Si_3N_4粉末是一条很有发展潜力的技术路线。     

热塑性聚酰亚胺微孔材料及制备工艺

本发明涉及一种微孔聚合物材料制备技术领域，尤其涉及一种热塑性聚酰亚胺微孔材料及其制备工艺。其制备原料的组成为：70％-95％的热塑性聚酰亚胺和5％-30％的造孔剂。采用粉末烧结的方法将湿法混合的聚酰亚胺和固体造孔剂制备成微孔材料，工艺流程简单，成本低。经多阶段恒温烧结使得造孔剂完全分解并与聚酰亚胺粒子良好粘结，有效提高了材料的强度和孔隙率；控制造孔剂用量可以调节微孔材料的性能，易于调节孔径和孔隙率。     

SLS工艺制造的高分子原型材料选择

面向快速铸造工艺的激光选择性烧结（SLS）工艺制造可以制造可烧蚀的高分子快速原型，结合熔模铸造工艺能够实现金属零件的无模快速铸造。选择既适合激光烧结工艺又满足铸造要求的高分子材料是快速铸造工艺的前提。在系统地比较和分析了常用高分子材料的特性．并进行了粉末激光烧结实验后，选择了聚苯乙烯（PS）材料作为快速铸造用SLS原型的粉末原材料。     

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。     

AIN粉末的制备方法

本文论述了ＡＩＮ陶恣粉末的三种典型制备方法－铝粉氮化法，还原氮化法和化学气相淀积法，总结了ＡＩＮ粉末的生成机理以及影响ＡＩＮ末质量的主要因素，理论分析了ＡＩＮ粉末制备过程中的有关实验现象，评述了ＡＩＮ粉末制备方法的优缺点，给出大量工艺参数。     

聚合诱导相分离制备用于SLS的聚酰胺6球形粉末

高性能粉末原料是制约选择性激光烧结技术(SLS)发展的关键。通过己内酰胺在聚乙二醇(PEG)中进行阴离子聚合诱导相分离的原理制备了聚酰胺6 (PA6)球形粉末,探究了聚合温度、PEG的分子量及含量等参数对粉末形貌及粒径的影响。在聚合温度170℃、CL/PEG质量比8∶2、PEG分子量为3 000的条件下制备的PA6粉末球形度高、流动性好,平均粒径为19.7μm,豪斯纳比为1.19,烧结窗口为24.33℃,烧结性能优异。     

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.     

三种生物质填料对生物质/CO-PA选择性激光烧结件性能的影响

为探究不同生物质填料对生物质/共聚酰胺(CO-PA热熔胶)复合材料选择性激光烧结件性能的影响。采用机械共混的方式制备了稻壳/CO-PA(RHPA)、秸秆/CO-PA(CSPA)和纤维素/CO-PA(MCPA)三种生物质复合材料,通过选择性激光烧结(SLS)技术打印生物质复合材料烧结件。使用扫描电镜(SEM)表征材料颗粒形貌和烧结件断面形貌,探讨了三种不同生物质填料对生物质复合材料烧结件力学性能、尺寸精度和表面粗糙度的影响。结果表明,RHPA烧结件力学性能最优,MCPA烧结件的表面质量最高,三种生物质材料烧结件尺寸公差等级均为IT13。     

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。     

AlN粉末的制备方法

本文论述了AIN陶瓷粉末的三种典型制备方法—铝粉氮化法、还原氨化法和化学气相淀积法,总结了AIN粉末的生成机理以及影响AIN粉末质量的主要因素,理论分析了AIN粉末制备过程中的有关实验现象.评述了AIN粉末制备方法的优缺点,给出了大量工艺参数.     

PS粉末激光烧结快速成型技术及其在铸造中的应用

系统地阐述快速成型技术的工艺方法、常用成型材料及选择性激光烧结技术的原理,介绍聚苯乙烯（PS）粉末的特性及成型工艺参数。指出对PS粉末烧结成型件进行不同的后处理,可将其作为原型件、功能件或精铸模具使用。最后论述了PS粉末选择性激光烧结技术在铸造领域的广泛应用,     

复杂形状氧化铝陶瓷的消失模快速成型法

将凝胶注模成型(gelcasting)和选区激光烧结(selective 1aser sintering，SLS)制模技术相结合，提出了基于消失模法的复杂形状A12O3陶瓷快速成型法。通过选取合适的激光烧结用聚合物复合粉体，用SLS技术快速分层制备高温可完全挥发的模具，然后利用凝胶注模成型技术原位固化成型后坯体强度高的特点，使陶瓷在烧结过程中能完好保存所设计形状而不被破坏，模具材料完全烧除后即得所需陶瓷部件。     

选择性激光烧结用聚合物粉末材料的研究进展

选择性激光烧结是一种增材制造快速成型技术。原材料的结构、组成和特性对激光烧结件的质量起着关键性的作用。聚合物粉末是激光烧结技术中应用最早、最广泛的一类材料。该文重点介绍了多种结晶与非结晶聚合物粉末及其复合材料在SLS中的研究现状和发展,并对其材料的应用前景进行了展望。     

球磨助剂对氧化铝粉末细度及90氧化铝陶瓷烧结温度的影响

本文以十二烷基苯磺酸钠、OP-10和吐温80作为氧化铝粉末中的球磨助剂，探讨了不同球磨助剂及其用量对氧化铝粉末的球磨效率及对90氧化铝陶瓷烧结温度的影响。结果表明，阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的助磨效果最佳，OP-10次之，吐温作用不大。球磨助剂通过分散、润滑、劈裂等作用强化了球磨效果，可缩短球磨时间，并提高了球磨物料的细度，使氧化铝粉体的烧结活性增强。在相同的工艺条件下，加入球磨助剂可使90氧化铝陶瓷的烧结温度降低60℃以上。     

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。     

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%。