基于正交试验的SLS工艺参数多指标优化

由于选择性激光烧结技术复杂的成型机理,其诸多工艺参数对制件精度都有很大的影响,且同一工艺参数对制件精度不同指标的影响程度也不同.基于正交试验法,通过对高分子材料的SLS试验,研究了烧结层厚、加热温度、激光功率等3个工艺参数对制件形状精度和尺寸精度的影响规律,并运用多指标综合平衡法,确定最优的SLS工艺参数组合方案,对提高SLS制件的综合质量具有指导意义.     

选择性激光烧结覆膜砂铸型（芯）的固化机理

分析了激光束扫描烧结的物理模型和履膜砂受热固化的特点,研究了选择性激光烧结（SLS）覆膜砂铸型（芯）的成型条件,固化机理,以及SLS覆膜砂铸型（芯）的固化特点,介绍了用SLS法快速成形覆覆砂铸型,浇注铸件的工艺过程和实例。     

热像仪建立覆膜砂SLS过程激光能量输入模型研究

利用热像仪,通过计算机自动控制,对覆膜砂选择性激光烧结(SLS)过程的温度场进行了测定和研究,避开了使用传统测温方法的各种干扰及缺点. 通过对热像仪测温结果的研究,确定了覆膜砂SLS成型的合适的工艺参数范围:扫描速度10 mm/s,激光功率16～20 W. 根据热像仪测温结果,结合ANSYS数值模拟计算,建立了覆膜砂SLS过程的激光能量输入模型. 该模型考虑了扫描过程中激光与覆膜砂相互作用的因素,用于预测不同的工艺参数对覆膜砂SLS成型过程的影响,为进一步分析各种成型工艺变化对覆膜砂固结效果的影响,以及激光快速成型工艺的计算机优化奠定了基础.     

利用等静压技术制备多孔PZT95/5压电陶瓷

采用传统固相法合成了亚微米级PZT95/5粉末,根据超细粉末难以烧结的特点,利用等静压技术的成型优点,通过选取合理的烧结制度,1200℃实现烧结,成功制备了系列孔隙率的多孔PZT陶瓷,制品晶粒尺寸为2~3μm,孔隙率为5%~28%。研究发现,合成粉料性质、成型工艺及烧结气氛与孔结构的形成密切相关。     

快速成型加工方法中的误差研究

首先研究了国内外快速成型技术的现状和发展趋势，其次采用理论分析和试验的方法，研究了激光烧结参数对加工精度的影响，通过对试验数据的分析研究，探讨了烧结制件中出现的几种缺陷的形成原因，得出了一些影响烧结制件精度的规律，并提出了减少烧结缺陷的措施和方法，这对激光烧结成型工艺的应用有一定的指导意义。     

彩色光固化成型试验

在已有的激光快速成型实验装置的基础上,基于时间/压力流体点胶技术原理,设计并建立了彩色光固化成型实验装置,并利用该实验装置通过正交试验研究了点胶机压力、针头内径和注射器运动速度等工艺参数对着色过程中液体流量和液滴截面尺寸的影响规律,进而进行工艺参数优化,实现彩色光固化成型样件的加工。该研究为实现标准化的彩色光固化成型加工提供了工艺方面的参考。     

氮化硅陶瓷粉末的选区激光烧结

进行了将粘结剂包覆在陶瓷粉末表面以提高陶瓷粉末选区激光烧结(SLS)成型性能的研究. 利用甲基丙烯酸甲酯单体以及甲基丙烯酸丁酯单体共聚反应制备出共聚物粘结剂,并分别采用红外光谱和DSC/TG法对其进行分析. 结果表明,所制备的共聚物的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯,其玻璃化温度为102.0℃,在300～400*#℃之间失重超过80%. 将自制共聚物与磷酸二氢铵以适当的比例混合,采用机械混合与喷雾干燥等手段对Si3N4陶瓷粉进行了包覆处理,并在SLS设备上进行了烧结成型实验,成功地实现了包覆粉末的SLS烧结.     

高分子材料SLS中次级烧结实验

针对选择性激光烧结(SLS)成形中次级烧结严重影响成形件精度的问题,分析了次级烧结的形成原因,通过聚苯乙烯、尼龙12及玻璃微珠填充尼龙12三种典型的烧结材料,对SLS成形过程中影响次级烧结的因素进行了实验研究.结果表明"次级烧结是由于已烧结部分向其周围的松散粉末传热,使其达到结块温度而引起的,主要表现在烧结件轮廓模糊和尺寸变大.提高预热温度和激光能量密度都会增大次级烧结,而通过添加高熔点的无机填料可以降低次级烧结,半结晶性高分子材料由于存在熔融潜热,次级烧结明显低于非结晶性高分子材料.     

粉末注射成型氧化锆喂料的制备及成型研究

制备包含以石蜡(SW)、硬脂酸(SA)和高密度聚乙烯(HDPE)为主的黏结剂体系和氧化锆粉料的喂料,来研究氧化锆粉末的注射成型工艺.通过喂料的制备、注射成型、脱脂、烧结和一系列的测试,分析了黏结剂体系在混料过程中的分散情况和作用,确定了合适的热脱脂及烧结升温制度以及成型剂大量脱除的温度区间.在此系列实验中,发现在某一固含量时,混料的均匀性及成型性最佳,烧结后制品的烧结密度达到最高且表观良好,可获得高致密度的注射陶瓷制品.     

快速成型技术

介绍了快速成型技术的国内外发展现状、快速成型技术的成型方式、成型特点和应用状况,指出立体光固化(S LA )、选择性激光烧结(SLS)、分层实体制造(LOM )、熔积成型(FDM)是目前使用的几种主要成型方式,并对它们的成型原理进行了简要介绍.     

复合涂层粉料制备莫来石陶瓷的工艺研究

莫来石陶瓷是一种具有优良特性的陶瓷 ,在结构、电子、光学领域具有广泛的应用前景。利用 TEOS的水解在亚微米级氧化铝颗粒表面涂上无定型 Si O2 ,制得莫来石前驱体——复合涂层粉料。并对制备莫来石瓷的成型工艺及制备参数进行了研究。采用 90 0 MPa干压成型 ,1 60 0℃保温 2 h常压烧结制备出直径 1 3mm烧成体 ,相对密度为 99.2 4 % ,几乎完全致密 ;根据 XRD衍射图谱 ,烧成体试样由纯莫来石相组成 ;根据 SEM分析 ,试样显微结构致密、均匀     

尼龙/Cu复合粉末选择性激光烧结成形

基于烧结机理分析了激光热作用下尼龙对铜颗粒表面的润湿与粘结行为,通过对SLS烧结件的力学性能测试,探讨了材料不同配比对SLS成形件强度的影响,以及不同工艺参数对成形质量的影响.结果表明:预热温度为165 ℃,单层厚度0.15 mm,激光功率15 W,扫描速度2 000 mm/s时制件的成形性能比较理想,且拉伸强度和抗弯强度分别可达34.76 MPa和51.75 MPa.     

一种新的线扫描快速成型工艺方法

一种新的线扫描选择性激光烧结快速成型(SLS RP)方法可以提高对大工件的加工质量.它与一般振镜点扫描完全不同.它使用柱面透镜组将CO2激光器输出的圆光束改变为扇形光束,从点(0.14mm)到最大线长(40mm)实现无级变长以适应烧结层面的几何形状.保证不同长度激光线上的功率密度恒定并满足在30mm/s的扫描速度下对各种有机粉末材料进行有效烧结.应用实践证明这种线扫描工艺的加工质量尤其是对大工件的加工质量优于振镜点扫描的工艺方法.可以很大地扩展SLS RP工艺的应用范围.     

激光选区烧结成型材料的研究和应用现状

介绍了激光快速成型的原理及SLS对材料性能的要求，概括了激光选区烧结成型技术中各种材料的研究和应用现状，分析了SLS技术产业化存在的问题及可能解决的途径。     

注凝成型及其烧结工艺研究进展

科技的发展对材料的要求越来越高，传统的成型和烧结技术仅适用于小尺寸且形状规则的金属成型，且需要在一定的压力下才能达到足够高的力学性能。注凝成型技术适用于各种复杂形状、大尺寸部件的近净尺寸成型，具有实验设备简单、工艺过程易控制、坯体密度均匀、强度高等突出优点。为了制备出高固相含量、低黏度、高密度的金属陶瓷，分别从注凝成型工艺过程、注凝成型体系和烧结致密化方法等方面进行了研究。研究表明：注凝成型工艺过程主要分为球磨、凝胶、干燥、排胶和烧结；注凝成型体系分为水系凝胶和非水系凝胶；浆料的黏度对坯体的力学性能影响较大；干燥不当会导致坯体的开裂；烧结温度和烧结助剂对烧结体性能有较大的影响。     

SLS成型件的精度分析

全成分析了选择性激光光烧结（SLS）过程中,引起SLS成型件误差（机器误差,加工工艺误差和模型误差）和各种原因和影响成型精度的各种因素,据此提出了从平面精度和高度方向精度两方面提高SLS成型件精度的具体措施。     

烧结式微热管的吸液芯成型机理及其制造工艺

目前电子芯片对散热要求的越来越高,烧结式微热管已经成为其理想的散热元件。本文分析了铜粉颗粒在吸液芯中的成型机理,探讨了烧结式微热管吸液芯毛细结构的制造工艺,主要解决了吸液芯成型温度与成型时间的确定,以及烧结时芯棒的固定、抽出与铜粉颗粒的填充等相关问题。结果表明,采用本研究中的制造工艺和在900℃～950℃、30min～60min所烧结出来的吸液芯具有铜粉颗粒分布均匀、对称性好,生产效率高,成本低等优点,并且制成的微热管具有很好的传热性能。     

基于Moldflow的电池盒工艺参数优化及注塑成型研究

以电池盒的注塑成型模具设计为例,利用Moldflow对电池盒的浇口位置进行有限元分析,确定出最佳浇口位置及浇口数目。电池盒的翘曲变形主要受到熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间、冷却时间5个工艺参数的影响。利用Moldflow软件对电池盒进行翘曲分析,采用正交实验方法对这5个工艺参数进行组合分析,得出影响翘曲变形的主要因素是保压时间,并得到最佳成型工艺参数组合。通过注塑成型实验验证了Moldflow模拟分析结果的可靠性。     

单分散ZrO2—Y2O3超细粉体的成型和致密化研究

超细粉体成型和致密化困难是制备纲米单分散陶瓷亟待解决的难题。本研究采用两次造粒、高压成型、在１０００￣１２００℃范围内多次保温的新烧结工艺解决这一难题。实验表明：两次造粒可基本解决超细微粒成型困难的问题，多次保温的新烧结工艺是解决超细微粒致密化困难的有效措施之一。     

纳米α-Al2O3粉添加对氧化铝陶瓷性能的影响

为了解决氧化铝陶瓷脆性大、均匀性差等问题,我们在微米氧化铝粉体中添加一定比例的纳米-αAl2O3粉,研究纳米-αAl2O3粉的添加和成型压力对微米氧化铝陶瓷显微结构和性能的影响。实验结果表明,在粉料挤压成型过程中,纳米-αAl2O3粉可填充到微米氧化铝粉体的孔隙之中,减小了孔隙尺寸;成型压力提高,可减少气孔数量,从而提高了陶瓷素坯的密度,改善了氧化铝陶瓷烧结后的密度和力学性能。