本文關(guān)鍵詞：多層PA6粉末選區(qū)激光燒結(jié)的翹曲與應力變形研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)(Selective Laser Sintering, SLS),利用激光對粉末材料的選擇性掃描,使其局部熔融并由線一一面一一體的熔接成三維實體結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)。SLS技術(shù)在逐層制造成型過程無需輔助支撐,成型材料廣泛(塑料、金屬以及陶瓷等),成形物具有較高的綜合機械性能,使其受到面向工業(yè)應用領域的高度關(guān)注。本文分析了不同掃描方式對于燒結(jié)過程的影響,結(jié)合燒結(jié)實驗改善尼龍復合材料的收縮和變形。最終通過燒結(jié)工藝的優(yōu)化,減小了燒結(jié)過程中的熱應力和變形,得到三維實體結(jié)構(gòu)件。首先,利用有限元仿真軟件分析了掃描方式對于燒結(jié)樣品溫度場的影響,詳細計算了不同分區(qū)方式的溫度場一一將整體掃描區(qū)域劃分為幾塊相同形狀的局部區(qū)域,結(jié)果表明,較小的掃描可減小燒結(jié)過程中溫度場的不均勻性。在較小分區(qū)掃描的基礎上,分析了三種掃描順序(連續(xù)掃描、螺旋形掃描、相互獨立掃描)的溫度場,研究發(fā)現(xiàn),螺旋形掃描順序下溫度場的溫度梯度相對較小,為了下一步尼龍粉末燒結(jié)實驗掃描方式的優(yōu)化提供了理論基礎。其次,介紹了常用高分子材料的改性方法及特點,選擇15um和30um的硅灰石粉末作為尼龍粉末的改性填料,制備了尼龍／硅灰石的復合粉末。最后,在有限元分析的基礎上,利用尼龍改性粉末進行選區(qū)激光燒結(jié)實驗,由于復合粉末相對于尼龍材料的熱物性參數(shù)發(fā)生變化,設計正交試驗分析了復合粉末的燒結(jié)性能。在此基礎上,研究了分區(qū)掃描和層疊方式對于燒結(jié)樣品的翹曲變形的影響,結(jié)果表明,對于正方形燒結(jié)樣品而言,采用較小的分區(qū)掃描和合理的掃描順序,能夠有效減小尼龍改性材料燒結(jié)樣品的變形。硅灰石復合粉末的改性燒結(jié)實驗表明,粒度較小的硅灰石粉末,改善翹曲變形的效果相對較好。
【關(guān)鍵詞】：選區(qū)激光燒結(jié) 掃描方式 掃描順序 溫度場 尼龍粉末 改性
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ316;TB332
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 快速成型技術(shù)概述9-10
• 1.2 選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)10-13
• 1.3 常用的SLS材料13-14
• 1.4 課題研究意義和研究內(nèi)容14-16
• 第2章 選區(qū)激光燒結(jié)溫度場分析16-33
• 2.1 三維溫度場模型的建立16-20
• 2.1.1 激光燒結(jié)傳熱過程分析16-17
• 2.1.2 移動點熱源的溫度場分析17-20
• 2.2 掃描方式對于燒結(jié)過程溫度場的影響20-31
• 2.2.1 不同區(qū)域劃分對于溫度場的影響20-25
• 2.2.2 不同掃描方向?qū)τ跍囟葓龅挠绊?/span>25-28
• 2.2.3 不同掃描順序?qū)囟葓龅挠绊?/span>28-31
• 2.3 本章總結(jié)31-33
• 第3章 尼龍復合粉末的制備33-40
• 3.1 尼龍6粉末材料的改性方法33-34
• 3.2 尼龍6粉末填料的選擇34-37
• 3.2.1 填料重要的物理性質(zhì)34-35
• 3.2.2 常用的填料及特點35-37
• 3.3 硅灰石改性尼龍6粉末的制備37-38
• 3.3.1 填料表面處理的方法37-38
• 3.3.2 復合改性材料的制備38
• 3.4 本章總結(jié)38-40
• 第4章 尼龍6及復合粉末的燒結(jié)實驗和分析40-56
• 4.1 復合粉末燒結(jié)參數(shù)的優(yōu)化40-44
• 4.1.1 尼龍/硅灰石復合粉末燒結(jié)試驗40-44
• 4.2 層疊掃描方式的影響實驗與分析44-47
• 4.3 分區(qū)掃描的影響實驗與分析47-52
• 4.3.1 不同大小區(qū)域劃分的燒結(jié)實驗分析48-50
• 4.3.2 同一局部區(qū)域掃描方向的燒結(jié)實驗分析50-51
• 4.3.3 不同掃描順序下的燒結(jié)實驗51-52
• 4.4 30um硅灰石復合粉末的燒結(jié)52-55
• 4.4.1 30um硅灰石含量的復合粉末燒結(jié)實驗53
• 4.4.2 30um硅灰石粉末的分區(qū)燒結(jié)實驗53-55
• 4.5 三維結(jié)構(gòu)的燒結(jié)55
• 4.6 本章總結(jié)55-56
• 第5章 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 本文工作總結(jié)56-57
• 5.2 存在問題與研究展望57-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-63
• 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的其他研究成果63

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本文編號：314446