尼龍材料SLS快速成型技術(shù)研究.pdf

1、快速成型(RP)技術(shù)是近年來(lái)倍受學(xué)術(shù)界和制造業(yè)關(guān)注的一種先進(jìn)成型技術(shù)，是信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、CAD/CAM、激光技術(shù)以及材料科學(xué)的技術(shù)集成。目前世界上應(yīng)用最廣的RP成型方法之一是選區(qū)激光燒結(jié)(SLS)?；诰唧w的成型系統(tǒng)，開發(fā)新型高性能材料及其SLS成型技術(shù)、提高成型效率與精度、改善SLS原型的使用性能以及拓展SLS的應(yīng)用范圍，是發(fā)展SLS快速成型技術(shù)的重要課題。本文以AFS320-MZ/Q型SLS快速成型機(jī)為主要試驗(yàn)設(shè)備，以開發(fā)達(dá)到

2、國(guó)外同類技術(shù)水平的新型高性能尼龍材料為主要目的，對(duì)國(guó)產(chǎn)尼龍材料的SLS快速成型技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究。 首先分析了SLS過(guò)程中激光與尼龍材料之間的相互作用；結(jié)合傳統(tǒng)粉術(shù)燒結(jié)機(jī)理和熱塑性塑料SLS成型特征，研究了尼龍材料選區(qū)激光燒結(jié)快速成型機(jī)理；重點(diǎn)探討了尼龍材料SLS成型的兩個(gè)難點(diǎn)—收縮和翹曲的產(chǎn)生機(jī)制，定性分析了成型收縮的組成、計(jì)算以及收縮與燒結(jié)工藝的關(guān)系闡述了翹曲變形的根本原因、發(fā)展趨勢(shì)，并提出了改善的措施；全面分析了影響S

3、LS試驗(yàn)的各種因素及影響級(jí)別。 其次通過(guò)比較熱塑性塑料與尼龍材料SLS成型的優(yōu)缺點(diǎn)，并借鑒國(guó)外的最新技術(shù)成果，經(jīng)過(guò)初步試驗(yàn)和分析，開展了試驗(yàn)材料設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方案的研究。試驗(yàn)材料也括主體材料和改性材料，主體材料選用國(guó)產(chǎn)尼龍1212；改性材料選用滑石粉、碳酸鈣(輕鈣)、活化輕鈣、活化硅灰石、晶須及尼龍66等。采用物理改性(機(jī)械共混)和化學(xué)改性(共聚反應(yīng))兩種方法配制出試驗(yàn)材料，進(jìn)行改性材料的初步研究。選擇主要的影響因素沒(méi)計(jì)了試驗(yàn)方案。

4、 最后通過(guò)SLS燒結(jié)性能試驗(yàn)，考察試驗(yàn)材料的成型性能。分析和比較了材料改性前后成型性能的差別，并探討了填料的填充改性原理；在物理改性材料中，除了添加滑石粉的3-5號(hào)混合材料，其余材料的改性效果都不太明顯，而且加入填料后，材料的強(qiáng)度有所下降；改性效果最好的材料是經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的共聚尼龍。針對(duì)共聚尼龍材料，詳細(xì)分析了預(yù)熱溫度、激光功率和掃描速度等參數(shù)對(duì)其選區(qū)激光燒結(jié)試驗(yàn)的影響，并通過(guò)正交試驗(yàn)考察了各因素對(duì)成型質(zhì)量的單一和綜合影響規(guī)律，