高分子材料在选择性激光烧结中的应用——(Ⅰ)材料研究的进展

高分子材料是应用最早,也是目前应用最广泛的选择性激光烧结(SLS)成形材料,利用SLS工艺可以成形各种结构复杂的高分子制件,广泛用于航空、力学、医疗等领域。文中介绍了SLS用高分子材料的最新研究进展,并对其未来研究趋势进行了展望。     

选择性激光烧结技术在生物医用材料中的应用

阐述了选择性激光烧结(Selective laser sintering,SLS)技术的工作原理、工艺特点及在制备生物医用材料方面的研究进展和应用现状,并探讨了今后SLS技术制备医用材料的发展方向。指出采用SLS技术可快速制造医用模型、个体化设计和生产植入体及组织工程支架,并可通过调整SLS和后处理的工艺参数,实现对生物医用材料的微观组织结构及力学性能的控制,在生物医学领域具有重要的应用价值。     

用于选择性激光烧结的聚合物粉末材料研究进展

选择性激光烧结是增材制造技术中的一种,可制备具有复杂结构的复合材料功能件或其它原型零件。评估烧结成型工艺的关键因素之一是聚合物粉末材料。从聚合物粉末材料种类、材料制备方法、烧结成型工艺3个方面,综述了近年来用于选择性激光烧结技术的聚合物粉末材料的研究现状,并对聚合物粉末材料在选择性激光烧结技术领域中存在的问题,及其今后的研究方向进行了展望。     

选择性激光烧结用原材料研究进展

文章阐述了当前快速原型技术中选择性激光烧结材料的国内外研究现状,包括金属材料、聚合物材料、陶瓷材料等。重点提出新型材料木塑复合材料的研究现状,指出基于木塑复合材料的低成本、可降解和可循环使用等优点,它将成为SLS未来发展的趋势。     

选择性激光烧结的原理及应用

选择性激光烧结（Selective Laser Sintering)是20世纪80年代末出现的一种快速成型新工艺，它利用激光束烧结粉末材料制造原型，在工业上得到了广泛应用。对选择性激光烧结的工艺原理、实际应用及发展方向作子详尽介绍。     

金属粉末选择性激光烧结成形机制的研究

分析了纯金属粉末、预合金粉末和多组分金属粉末的选择性激光烧结成形机制;详细讨论了粉末的化学成分和物理性质,激光功率、扫描速率、扫描矢径、扫描间距等激光参数以及粉层厚度、粉床预热温度、保护气氛等工艺参数对成形机制的影响;并简要讨论了金属粉末选择性激光烧结技术的进一步研究方向.     

高分子粉末烧结件的增强后处理的研究

以高分子粉末为在底材料的烧结件机械性能较差，质脆，其可作为原型测试件，但作为功能测试件则较难达到使用要求。本文在具体研究原型件性能差别的基础上，对其进行树脂增强后处理，以扫描电镜（SEM）为手段，对材料断裂面的形态结构进行了研究，并对体系的形态结构与拉伸性能、冲击之间的关系进行了探讨，优化了后处理条件，得到机械性能为原型烧结件3－4倍的增强烧结件。     

选择性激光烧结铝/尼龙复合粉末材料

制备了不同铝粉含量的尼龙12覆膜复合粉末,利用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDX),差示扫描量热分析(DSC),热失重分析(TG)对粉末材料的形貌以及热性能进行了表征。对复合粉末进行激光烧结成形,并研究了不同铝粉含量对烧结件尺寸精度以及力学性能的影响。结果表明:尼龙与铝粉表面粘结良好,烧结过程中尼龙熔融,铝粉均匀分布在尼龙基体中;随着铝粉含量的增多,烧结件的弯曲强度和模量显著提高,冲击强度逐渐降低;铝粉质量分数为50 wt%时,烧结试样的弯曲强度和模量与纯尼龙烧结试样相比分别提高了62. 1%和122.3%;铝粉含量的增多能够有效抑制尼龙基体的收缩,提高烧结件的精度。      

激光选区烧结3D打印成形生物高分子材料研究进展

激光选区烧结(SLS)属于3D打印技术,通过激光逐层烧结粉末并叠加成形制件。该技术可满足不同患者的个性化需求,在生物医疗领域特别在组织工程支架和医用植入体制备方面具有非常广阔的应用前景。作为生物医用材料最重要的组成部分,生物高分子材料近年来发展迅速,成为医疗领域研究的热点。文中重点介绍了左旋聚乳酸、聚己内酯、聚醚醚酮、聚乙烯醇四类常用于SLS技术的生物高分子及其复合材料,对其研究和应用现状进行综述,并对其性能和用途进行对比讨论,提出今后该领域的发展方向。     

现代烧结技术在难熔金属材料中的应用

微波烧结、放电等离子体烧结、选择性激光烧结作为材料烧结致密化的新技术是活化烧结和快速烧结的有机结合,它们不仅具有升温速度快、烧结时间短、抑制晶粒长大、组织结构可控等独特的优势,而且还具有生产周期短、高效节能的巨大工业应用价值和前景,已成为当今材料领域的研究热点。难熔金属材料及其合金的烧结一直是难熔材料制备和烧结领域的难题,为了进一步探索难熔金属材料及其合金的新型烧结技术,探讨了微波烧结、放电等离子体烧结、选择性激光烧结在难熔金属材料及其合金制备中的应用现状,综述了其工作原理、特点及系统组成。     

激光选区烧结高分子纳米复合材料研究进展

激光选区烧结(SLS)是一种增材制造技术,它利用激光逐层烧结粉末并叠加的原理来成形复杂制件,具有材料广泛,无需支撑以及成形精度高等优点。然而,其成形过程中无外力驱动的特点,造成制件中不可避免地存在一定孔隙,使制件性能通常低于传统模塑件。因此,国内外学者提出利用各种纳米填料来增强SLS制件的性能,并取得了良好的效果,已成为本领域研究热点。文中重点介绍了各种用于SLS技术的高分子纳米复合材料,对其研究现状进行综述,并提出今后该领域的发展方向。     

覆膜不锈钢粉末选择性激光烧结成型机理研究

制备了一种适合于选择性激光烧结快速成型技术的覆膜不锈钢(1Cr18Ni9Ti)粉末材料,应用激光烧结快速成型机对自行开发的覆膜不锈钢粉末进行了烧结成型实验.应用微观分析方法研究了覆膜不锈钢粉末激光烧结成型动态过程,在此基础上建立了覆膜不锈钢粉末的激光烧结成型过程机理模型,当加热温度100℃＜T＜130℃时,粘性流动为主要的成型机理;当加热温度T＞130℃时,可以用熔化/固化机理来描述.     

陶瓷材料的选区激光烧结快速成型技术研究进展

阐述了陶瓷材料选区激光烧结技术的原理、工艺和特点，着重分析了粉体预处理、激光烧结参数以及坯体后处理等工艺因素对制件精度和性能的影响，还介绍了该技术目前的应用状况以及潜在的应用领域，最后对该项技术研究和发展的趋势作了展望，指出选区激光烧结技术有可能成为本世纪最主要的陶瓷材料成型工艺之一。     

聚苯乙烯/聚酰胺-12合金的选择性激光烧结成形

在选择性激光烧结(SLS)成形中,聚苯乙烯(PS)成形件精度高但其力学性能差,而聚酰胺-12(PA12)成形件力学性能高但其尺寸精度较差。为此,通过添加增容剂合成了PS/PA12合金粉末并用于SLS成形,研究了PS/PA12合金、PS及PA12成形件的力学性能、精度及断口微观形貌。结果表明,PS/PA12合金成形件的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度及弯曲模量分别是PS成形件的4.72倍、1.94倍、4.92倍、4.57倍及1.37倍;PS/PA12合金粉末成形件在x、y及z方向的尺寸误差比PA12分别降低了46.9%,47.3%及20.3%。说明PS/PA12合金粉末成形件兼顾了PS成形件精度高及PA12成形件力学性能好的优点,具有较高的推广使用价值。     

Powder Densification Maps in Selective Laser Sintering

Selective Laser Sintering (SLS) is a manufacturing process in which a part is produced without the need for part‐specific tooling. It competes effectively with other manufacturing processes when part geometry is complex and the production run is not large. Traditionally, this was limited to prototype production, although tooling applications are now appearing. This paper describes several applications of powder densification maps to advance solutions in direct SLS of metallic and ceramic powders. Time‐dependent plasticity issues arise in pre‐processing of powder to make it suitable for SLS and in post‐processing of SLS parts to obtain desired density.     

Physical Aspects of Process Control in Selective Laser Sintering of Metals

Direct selective laser sintering (SLS) is a layered manufacturing technique that can produce fully dense, functional components in high performance metals. In this review paper, a first step is taken towards identifying and understanding some of the important physical mechanisms in direct SLS. This study not only provides an insight into phenomena observed during direct SLS processing of a variety of metallic materials but also helps in selecting those materials that are most amenable to direct SLS processing. The physical mechanisms discussed include oxidation, non‐equilibrium wetting, epitaxial solidification, metal vaporization, and oxide purification. Understanding these mechanisms is crucial for the design of direct SLS machines, process development, and process control.