工程塑料粉末激光燒結(jié)機理及工藝研究.pdf

1、快速成型（Rapid Prototyping，簡稱RP）技術(shù)，是集CAD/CAM 技術(shù)、激光應(yīng)用技術(shù)、材料科學(xué)、光化學(xué)、數(shù)控技術(shù)等于一體的高新技術(shù)，有效地提高了生產(chǎn)效率和制造柔性。隨著該技術(shù)的成熟，其典型工藝之一的選區(qū)激光燒結(jié)（Selective Laser Sintering，簡稱SLS），具有成型材料廣泛，生產(chǎn)周期短，工程應(yīng)用前景良好等優(yōu)點，受到越來越廣泛的重視。
　　 本文通過工程塑料粉末激光燒結(jié)機理的分析，結(jié)合工程塑料粉

2、末熱物性參數(shù)隨溫度變化規(guī)律的探討，研究了具有孔隙特性的粉末材料在激光作用下的三維非穩(wěn)態(tài)溫度場；在此基礎(chǔ)之上，進行了點、線、面的燒結(jié)，并進行了工藝參數(shù)的優(yōu)化，實現(xiàn)了三維實體結(jié)構(gòu)的燒結(jié)成型；并根據(jù)激光燒結(jié)的原理及特點，設(shè)計了適用于工程塑料粉末三維結(jié)構(gòu)燒結(jié)成型的原型機。首先，通過對粉末激光燒結(jié)能量作用形式和過程的分析，理論和實驗結(jié)合擬合得到了尼龍粉末熱物性參數(shù)隨溫度變化的規(guī)律；通過對激光燒結(jié)瞬態(tài)作用的進一步分析，基于半無限大物體中的點熱源及移

3、動面熱源作用模型，建立了激光燒結(jié)過程的三維溫度場模型。其次，通過塑料粉末三維結(jié)構(gòu)燒結(jié)成型的工藝過程及其功能分配的分析，完成了燒結(jié)成型原型機的設(shè)計，主要部件結(jié)構(gòu)包括：光掃描二維工作臺，供粉裝置，加熱保溫裝置，支承平臺及機架結(jié)構(gòu)等。最后，利用燒結(jié)三維溫度場建模的計算，結(jié)合點、線、面燒結(jié)工藝參數(shù)的優(yōu)化（如：激光功率，掃描速度，掃描間距，鋪粉層厚等），實現(xiàn)了三維實體結(jié)構(gòu)的燒結(jié)成型。通過以上工作，初步得到了尼龍粉末（PA6）的燒結(jié)成型規(guī)范，為三維