工程塑料粉末激光燒結機理及工藝研究.pdf

1、快速成型（Rapid Prototyping，簡稱RP）技術，是集CAD/CAM 技術、激光應用技術、材料科學、光化學、數(shù)控技術等于一體的高新技術，有效地提高了生產效率和制造柔性。隨著該技術的成熟，其典型工藝之一的選區(qū)激光燒結（Selective Laser Sintering，簡稱SLS），具有成型材料廣泛，生產周期短，工程應用前景良好等優(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機理的分析，結合工程塑料粉

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；在此基礎之上，進行了點、線、面的燒結，并進行了工藝參數(shù)的優(yōu)化，實現(xiàn)了三維實體結構的燒結成型；并根據激光燒結的原理及特點，設計了適用于工程塑料粉末三維結構燒結成型的原型機。首先，通過對粉末激光燒結能量作用形式和過程的分析，理論和實驗結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，建立了激光燒結過程的三維溫度場模型。其次，通過塑料粉末三維結構燒結成型的工藝過程及其功能分配的分析，完成了燒結成型原型機的設計，主要部件結構包括：光掃描二維工作臺，供粉裝置，加熱保溫裝置，支承平臺及機架結構等。最后，利用燒結三維溫度場建模的計算，結合點、線、面燒結工藝參數(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)了三維實體結構的燒結成型。通過以上工作，初步得到了尼龍粉末（PA6）的燒結成型規(guī)范，為三維