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《内蒙古工业大学》 2007年
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基于SLS技术的DSPC法的应用研究

肖军杰  
【摘要】: 激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)作为快速成型(Rapid Prototyping,RP)技术的一个重要分支,以其可加工材料广泛,材料可以回用等优点受到业界人士的广泛重视。 本文研究采用SLS技术烧结覆膜树脂砂,直接制造铸造型壳(Direct Shell Production Casting, DSPC)来浇铸铸件的快速铸造工艺。论文采用正交实验的方法,研究了SLS铸造用ZFS-GD覆膜树脂砂的激光功率、扫描速度、预热温度、分层厚度四个工艺参数,得到其如下优化结果:32.5W,2200mm/s,55℃,0.28mm;用Pro/E软件对铸件进行三维实体造型,采用其模具CAD模块进行铸件砂型的“反求”过程,实现了在软件环境下生成铸造型壳模型,同时配以铸造浇、冒口系统,再应用SLS技术直接烧结覆膜树脂砂精密铸造型壳,实现了铸件砂型的数字化设计及制造。通过SLS所得到的砂型“绿件”,因强度太低,不能直接用来铸造,为此,研究了后处理工艺,确定其加热温度为180℃、保温时间为6小时。经过加热、保温、强化的砂型“褐件”强度满足了浇铸使用要求。最后,利用此砂型型壳,浇注了ZL102、HT200和ZG25铸件,并分析了其尺寸精度和表面光洁度。课题通过从对简单盒形铸件铸造直至复杂轮形铸件的完整制造过程,逐步开发、研究、改进,完善了基于SLS的DSPC法的无模快速铸造新工艺。 本文通过研究SLS技术直接烧结覆膜树脂砂材料,开创性地应用软件反求的方法生成铸造用型壳模型,并结合SLS技术实现直接壳型制造,并成功浇铸金属件,实现了模具CAD/CAM、SLS、DSPC法制造铸件的数字化、一体化制造,为单件、小批量铸件生产提供了一种敏捷的先进制造方法。
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