基于试验的SLS成型预热温度场研究

预热是选区激光烧结成型工艺的重要部分.结合试验,得到了同一水平面上的烧结密度变化规律和预热温度与烧结密度的关系,并得到了粉床表面预热温度场.结果表明,预热温度在成型缸内部区域较良好,而在靠近缸壁的区域较低.这可用于指导工艺参数的调整.SLS预热稳态温度场进行研究,这对于提高烧结件性能、减少翘曲变形具有重要意义,同时对提高加热的均匀性和零件的成型精度也具有重要意义.     

尼龙材料的选区激光烧结性能试验研究

选取国产PA1212材料，采用选区激光烧结(Selective Laser Sintering，即SLS)快速成形技术快速制作尼龙材料原型，分析了烧结过程中激光与尼龙材料作用的物理过程，重点阐述了预热温度、激光功率、扫描速度、扫描间距与铺粉参数等因素对尼龙材料烧结成形质量的影响，确定了合适的SLS工艺参数。     

基于零件切片的选择性激光烧结预热温度控制方法

选择性激光烧结(Selective laser sintering,SLS)系统是通过加支撑或采用人工调节预热温度的方法来减少成形件的翘曲变形,它劳动强度大、SLS材料浪费多、成形效率低,且预热温度难以精确控制。基于以上情况,提出一种新的控制方法,使预热温度能随零件断面几何形状的变化而自动调节。以华中科技大学开发的SLS设备为研究对象,验证这种新型控制方法的可行性。试验结果和实际应用表明:与原有控制方式比较,根据文中所提出的方法成形的零件表面质量、尺寸精度和形状精度等都有较大幅度改善,并且真正实现了SLS成形过程的自动化。     

SLS预热温度场温度补偿研究

由于预热粉床的温度分布不均匀,很难获得强度、精度较高的烧结制件,针对以上问题,提出了通过温度补偿改善预热粉床的温度分布不均匀对激光烧结成型制件质量的影响,通过温度补偿调节粉床的温度分布,从而提高了烧结制件的质量,并对粉床温度场进行有限元模拟。研究结果表明,增加热源的方式对预热粉床进行温度补偿可以明显改善温度场;通过试验获得了温度补偿的最佳工艺组合。     

激光烧结复合尼龙材料的工艺参数优化研究

研究在选择性激光烧结（SLS）过程中,复合尼龙粉末激光烧结工艺参数的优化.讨论激光功率、预热温度、扫描速度、铺粉厚度等工艺参数对制件强度的影响.采用正交试验的方法,在不同工艺参数下将复合尼龙粉末烧结成9组哑铃状试样,以强度为指标,计算出强度最好的工艺参数组合,并结合比较试件的尺寸精度得到激光烧结复合尼龙材料的最优工艺参数为：激光功率14 W,预热温度95℃,扫描速度1 400 mm/s,铺粉厚度0.1 mm.     

选择性激光烧结预热温度的自适应控制研究

SLS成形过程中 ,粉末预热温度是决定制件精度、强度的重要因素。当零件截面形状发生突然变化时 ,粉末预热温度需要随之变化 ,否则成形件将严重变形甚至不能使用。原有SLS设备采用人工干预实现变预热温度调节 ,劳动强度大且工艺参数不好控制。本文提出一种粉末预热温度的模型参考自适应控制方法 ,使预热温度随着具体切片几何形状变化而变化 ,真正实现生产过程的自动化、智能化。     

SLS激光功率与烧结件弹性模量关系研究

为了研究利用SLS加工力学性能变化的功能件,首先分析了SLS成型机的粉床预热温度场,根据拉伸试验设计试样尺寸,烧结出9种激光功率下的试样;其次根据静力学拉伸试验数据,计算出了各种试样的弹性模量值;最后推导出SLS成型机激光功率与烧结件弹性模量间的数学模型。     

SLS激光功率与烧结件弹性模量关系研究

为了研究利用SLS加工力学性能变化的功能件,首先分析了SLS成型机的粉床预热温度场,根据拉伸试验设计试样尺寸,烧结出9种激光功率下的试样;其次根据静力学拉伸试验数据,计算出了各种试样的弹性模量值;最后推导出SLS成型机激光功率与烧结件弹性模量间的数学模型。     

SLS成形件的收缩模型和翘曲模型

快速成形的精度是快速成形技术发展和扩大其应用领域的关键,工艺误差是影响成形精度的关系之一,而成形件收缩和翘曲对其工艺精度起决定性的作用,通过建立SLS成形过程的收缩模型研究了SLS加工中成形件的收缩形式以及收缩规律,同时研究了收缩的不均匀性所引起的翘曲,建立了成形件的翘曲模型,发现烧结收缩与烧结程度密切相关,翘曲量与烧结收缩率成正比,与零件线尺寸成正比,这些研究结果为克服SLS加工收缩引起的误差和收缩补偿提供了依据,为减少翘曲变形提供了一种方法。     

选择性激光烧结预热温度场的数值模拟

对选择性激光烧结（SLS）加热的研究多数集中在烧结过程上,而对预热过程的研究还很不完善.预热效果直接对加工质量产生很大的影响.本文针对预热过程的传热情况,建立了粉床温度场的三维解析数学模型,然后采用Matlab对特定管式加热装置下的粉床受热情况进行了计算,并将某些特殊点的模拟结果与试验数据进行了跟踪对比.结果表明：该点模拟值能极好的与实际温度的状况相吻合,优化设计预热装置后的加热效果得到明显提高.     

我国研发成功世界最大成形空间快速制造装备

目前世界上最大成形空间的快速制造装备最近在我国研发成功。应用这项技术，无需模具即可整体成形任意复杂结构的大型制件。据华中科技大学材料学院教授史玉升介绍，这套装备成形空间为1．2米×1．2米，是基于粉末床的激光快速制造装备。     

薄钢板拉伸起皱失稳的实验研究

对大型覆盖件的成形,曲面形状精度难以控制,钢板的起皱失稳是主要问题之一.本文用密栅云纹法对方形钢板对角拉伸起皱问题进行了实验,得到了其变形的全场云纹图.获得了方板拉伸不均匀变形过程及起皱临界状态下的位移和应变的全场连续信息.     

薄钢板拉伸起皱失稳的实验研究

对大型覆盖件的成形，曲面形状精度难以控制，钢板的起皱失稳是主要问题之一。本文用密栅云纹法对方形钢板对角拉伸起皱问题进行了实验，得到了其变形的全场云纹图。获得了方板拉伸不均匀变形过程及起皱临界状态下的位移和应变的全场连续信息。     

气压驱动金属微熔滴可控喷射及沉积精度分析?

金属微滴按需喷射成形制造中,保证喷射系统按需产生均匀微滴和喷射沉积的位置精度是成形高质量金属零件的关键。采用试验研究的方法,分析喷嘴壁附着杂质对稳定喷射以及工艺参数对微滴均匀性的影响,并对喷射系统在可控喷射情况下按需产生的锡铅合金(Sn60%Pb40%)微滴尺寸分布进行分析;研究沉积高度变化对微滴沉积精度的影响。在上述研究基础上,通过选择合适的沉积高度,沉积制造一个6×6微滴阵列,并对微滴阵列的沉积精度进行分析。结果表明,所产生微滴的平均直径为321μm,尺寸标准偏差为2.897μm,约99%的颗粒分布在平均直径±2.8%附近区间内,分布较集中,均匀性较好;得到了发散距离随沉积高度增加而增大的变化趋势;成形的微滴阵列精度满足制造要求。为后续成形高质量微小金属零件提供必要的基础。     

选择性激光烧结激光能量密度与温度补偿规律研究

选择性激光烧结（SLS）成型预热温度从成型缸中间到缸壁呈降低趋势,由于预热温度不均匀,导致SLS成型件密度不均匀。针对这一问题,通过增加激光能量密度对预热温度不足进行了补偿。通过试验建立了激光能量密度差△E与预热温差△T的经验公式,并比较了温度补偿前后烧结件的机械强度。实验结果表明,通过增加激光能量密度对预热温度不足进行补偿,提高了产品机械强度。     

SLS快速成形的高精度伺服系统机理研究

讨论和分析了SLS快速成形伺服系统的闭环和半闭环控制,并提出了利用双闭环控制实现伺服系统的高精度控制。研究表明,SLS快速成形的双闭环控制能够获得较好的控制稳定性并能进一步提高原型件的成形精度。     

选区激光烧结技术的成形空间稳定性研究

根据选区激光烧结快速成形需求,以热塑性材料尼龙为研究对象,开展选区激光烧结SLS技术的成形空间稳定性研究.对成形空间中不同位置的405根试样进行测试,研究试样在二维空间位置、三维空间位置性能差异及相应不同空间区域中试样摆放方向(xy、xz和yz)对力学性能影响的差异.工艺试验表明:成形空间总体试样拉伸强度变异系数CV值...     

选区激光烧结成型设备预热装置的研究

选区激光烧结(Selective laser sintering,SLS)成型设备中热能的传递与吸收是整个零件成型过程中极其重要的环节,热能的均匀分布和有效利用是决定SLS成型优劣的重要因素.然而目前通过选区激光烧结制造的零件普遍存在精度较低,表面质量较差,强度不够等问题,研究表明粉末的预热温度是影响制件精度和强度的重要因素.通过建立辐射系统的数学模型,并对选区激光烧结成型辐射换热进行分析,分析预热温度场的均匀度,进而设计了能提供均匀温度场的新型预热装置,为烧结粉末提供良好预热条件.     

选择性激光烧结粉床表面温度测量的误差分析与补偿方法研究

选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)成形过程中,粉末温度是决定制件精度、质量的重要因素之一。过去我们分别采用了热电偶、红外测温仪测温,但由于粉末厚度为0.1-0.5 mm,并且粉末随粉床下降而下降,上面又由铺粉辊铺上新的粉末,导致测温效果都不太理想。为此,我们研究了影响两者测量温度误差的主要因素,并给出了补偿方法,应用于华中科技大学快速成形中心开发的HRPS-ⅢA粉末烧结系统中,取得了良好的效果。     

选择性激光烧结快速成型制件翘曲变形的研究

针对翘曲变形对选择性激光烧结(SLS)成形精度的影响很大的问题,通过在HRPS-ⅢA型成型机上进行快速成型试验,找出产生翘曲变形的根本原因,得到了激光扫描速度和激光功率、粉末预热温度等工艺参数对翘曲变形的影响规律,并研究了减小翘曲变形的有效措施。