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《中国科学技术大学》 2009年
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工程塑料粉末激光成型技术及系统设计

路远景  
【摘要】: 激光选区烧结(SLS)是采用红外激光作为热源来烧结粉末材料成形的一种快速成形技术,利用工程材料(塑料和金属粉末等)通过激光直接烧结成形功能性零部件,已成为当前研究的热点。选择性激光烧结作为快速成型的重要加工手段,受到越来越多的关注。 本文从激光烧结热传导理论入手,对烧结温度变化的过程进行了分析,在构建一套激光烧结实验系统基础上,进行了基础工艺研究,利用实验获得的工艺参数完成对光成型系统的集成设计。主要工作归纳如下: 1)基于点热源热传导理论,初步建立粉末材料的激光高斯热源热传导方程。通过理论和实验相结合,得到此粉末材料的相关热物性参数,建立针对该粉末材料激光加热温度模型。 2)结合SLS工艺原理,构建一套粉末激光烧结的实验系统。 3)利用构建的试验系统,对实验材料(市售的工程塑料材料—尼龙PA6粉末)进行激光烧结实验。通过对点、线的烧结实验,获得激光功率、速度(烧结时间)、材料压实度及离焦量等进行的初步实验,得到优化的参数范围。 4)在实验优化参数的基础上,对激光烧结成型系统进行初步集成设计。重点是对激光扫描方式和机械传动部分的设计。 通过本文的工作,建立了烧结热传导模型,利用该模型,可模拟计算出烧结温度场分布,为优化工艺参数提供了研究的基础,此研究方法为其它材料的烧结成型提供了理论依据。同时,激光烧结成型系统的集成设计为进一步的系统研制打下了基础。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TF124.5

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【参考文献】
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