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复合尼龙粉末选择性激光烧结成型工艺的研究

于千  
【摘要】:复合尼龙粉末的选择性激光烧结技术是目前世界上研究的热点,该技术制造出来的原型强度高,具有弹性且耐劳,适合紧迫装配及多方面的功能测试。但是,在国内对复合尼龙粉末选择性激光烧结技术的研究还刚刚起步,所以在烧结工艺方面还有许多问题有待进一步研究。主要研究内容和结果如下: 在已有基础上完善了复合尼龙粉末材料的制备工艺,采用正交实验的方法,对尼龙粉末进行改性。最后得到复合尼龙粉末材料的最佳配方:尼龙12粉末88.6%,无机填料10%,偶联剂0.3%,流动剂0.5%,光吸收剂0.6%。对优化后粉末进行性能测试:粉末平均粒径为35μm,吸湿率为0.059%,熔点为160℃,松装密度为0.52g·cm-3。 研究了复合尼龙粉末激光烧结工艺参数的优化,采用正交实验的方法,对复合尼龙粉末进行大量的烧结工艺试验,得到激光烧结复合尼龙材料的最优工艺参数为激光功率14W,预热温度95℃,扫描速度1400 mm·s-1,铺粉厚度0.1mm。用优化工艺烧结的制件进行力学性能测试:抗拉强度为41MPa,抗弯强度为2310MPa,延伸率为8%。 比较全面的分析了影响制件精度的主要因素,针对精度问题进行大量烧结工艺实验,通过对实验结果的分析得出了激光功率和尺寸大小对制件精度的影响规律,并对提高SLS制件精度提出了一些相应的解决方法。 对选择性激光烧结过程中的翘曲和移动问题进行分析和实验,根据实验数据提出了尼龙制件翘曲和移动程度变化规律,并分析了产生的原因和避免措施。对提高SLS制件质量具有一定的借鉴和促进作用。


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