环氧树脂粉末材料在选择性激光烧结中的应用水

环氧树脂粉末材料在选择性激光烧结中的应用水环氧树脂粉末材料在选择性激光烧结中的应用水维普资讯 ////0>. 工程塑料应用年,第卷,第期环氧树脂粉末材料在选择性激光烧结中的应用水李宁王高潮刘锦辉王成南昌航空工业学院材料学院,南昌华中科技大学材料学院,武汉摘要根据环氧树脂的综合性能以及选择性激光烧结的特点,将应用于快速成型中,不仅可以提高聚苯乙烯复合粉末材料烧结制件的拉伸强度,使其由原来的左右提高到以上,并能保持原有的尺寸精度;用粘结玻璃微珠、金属粉以及陶瓷粉等烧结的制件,尺寸精度可以达到? 、, 而且具...

环氧树脂粉末材料在选择性激光烧结中的应用水维普资讯 ////0>. 工程塑料应用年,第卷,第期环氧树脂粉末材料在选择性激光烧结中的应用水李宁王高潮刘锦辉王成南昌航空工业学院材料学院,南昌华中科技大学材料学院,武汉摘要根据环氧树脂的综合性能以及选择性激光烧结的特点,将应用于快速成型中,不仅可以提高聚苯乙烯复合粉末材料烧结制件的拉伸强度,使其由原来的左右提高到以上,并能保持原有的尺寸精度;用粘结玻璃微珠、金属粉以及陶瓷粉等烧结的制件,尺寸精度可以达到? 、, 而且具有一定的拉伸强度。根据溶于丙酮的特点,配制出以丙酮为主要成分的混合溶液来清理试样表面浮粉,效果很好。关键词环氧树脂选择性激光烧结聚苯乙烯复合粉末材料随着市场竞争的益激烈,产品开发和更新换代的速度越来越快。只有缩短产品开发周期,抢先占领市场,才能够获得更好的经济效益。快速成型技术的产生和运用,加快了新产品开发的步伐。其离厂中选择性激光烧结快速成型技术,因工艺过散堡:垦竺墨程简单,加工无需支撑,以及适合多种材料成型, 益受到人们的关注。然而开发快速成型的粉末材料难度大;烧结成型时常伴随着熔体收缩,导致制 ? ? 件翘曲、变形等;粉末颗粒间结合不牢,空隙多,制约广 ? 一堆成型机着烧结制件性能的提高。 . 』. 一环氧树脂收缩率小、尺寸稳定性好、粘接层粘接? 性能优良、耐化学药品性好及综合力学性能优良,固化时不产生水和其它挥发产物,适合作快速成型的粉末材料。因此,笔者选择复合粉末材料图材料累加制造流程图作为的烧结材料并对其应用进行了研究。做渗蜡处理或渗树脂处理,后者所渗树脂的主要成快速成型技术的原理分为。为了降低后处理的成本和时间,笔者将是快速成型技术中的一种,其过程如图粉末材料直接加入到粉末材料中一起烧所示,分为前期数据处理和后期堆积制造过程。结,通过大量的试验,确定出和的合适配比技术以粉末材料作为烧结材料,以 :红外激为: 质量比。根据烧结参数对制件尺寸精光器为烧结能源。以三维模型为驱动,沿一定度与拉伸强度的影响关系? ,进行参数的选择和优方向将三维模型离散成一系列截面层。激光器在计化,结果如表所示。加入的粉末材料烧算机的控制下,按照截面信息进行扫描,扫描后,粉结制件的拉伸强度提高,不需后处理就可以满足一末被烧结成一定厚度的实体片层;加工完一层后,工定的应用。但由于粘性较大,烧结时易产生粘作缸下降,送粉缸上升,铺粉滚重新铺上一层粉末, 底现象。为了改善粘底现象,可以在底部几层采用再烧结,如此反复直至整个零件加工完毕。清除掉小激光功率烧结,一般取激光功率为 ,然后再恢未烧结的粉末即得到最终零件。复正常激光功率烧结。环氧树脂在快速成型中的应用在快速成型过程中,翘曲几乎是不可避免 .粉末改性聚苯乙烯复合材料的。目前主要有绝对翘曲值、相对翘曲值、翘曲角快速成型设备为华中科技大学开发的种衡量翘曲的标准 ,笔者采用较常用的相对翘曲值 ? 型快速成型系统,是该设备配套的聚苯乙烯复合粉末材料,直接烧结制件的拉伸江西省材料科学与工程研究中心基金项目强度为左右,根据实际应用对烧结后的制件收稿日期: ? ? 维普资讯 ////. 李宁,等:环氧树脂粉末材料在选择性激光烧结中的应用表与烧结试样的精度与拉伸强度表环氧树脂与玻璃微珠复合粉末材料烧结试验结果制件单层层长/ 宽/ 高/ 制件拉伸强度试样激光功:玻相对尺寸精度/ 拉伸强度/ 厚/翘曲度及粘底现象率/ 璃微珠翘曲值制件拉伸强度可以 .: . ? . . . . .. . 达到以上, .:. ? .】, 有牯底现象 .:. ? .. 比制件拉伸强度有 .:.? . . .. . .. 所下降,同时粘底现象有所改善 . : 几乎为 ? . . 注: 试样尺寸为 × ×; . : 几乎为 ? . 激光功率、扫描速度/ ,扫描间距 .。 :. ? .. .:. ? .. 来表示翘曲度,计算公式为: 注:扫描速度/ 、扫描间距 .、单层层厚 . 。 ? / 快速成型发展的一个重要方向,由于 ? 快式中: ??相对翘曲值; 速成型设备的激光最大功率为 ,只有采用金属 ??试样翘曲高度, ,见图 ; 或陶瓷材料中添加粘结剂的方法才能实现金属或陶 . 试样高度, ; 瓷零件的成型烧结。由于与金属及陶瓷都有很 ??试样长度, 。好的粘结性,所以采用作为粘结剂效果很好。例如以添加的不锈钢粉末作为烧结材料,只要加入 %左右的 ,选择合适的烧结参数,不但制件的尺寸精度可达 .,拉伸强度也可达到左右,烧结后可再经过真空烧结渗铜处理来完成金属零件的最终成型。在碳化硅粉末材料中添加 %的进行烧结,烧结后的制件可以经过渗铝图翘曲计算模型等方式来完成最终零件的制作,这对航空、国防等工从表可看出,单层层厚为 .时,制件的业有着重要意义。拉伸强度高但尺寸精度低翘曲度大。单层厚度烧结后制件的表面清理增加,制件的尺寸精度提高,粘底现象改善,但拉伸烧结完后要清除多余的未烧结粉末,而表面附强度有所下降。着的粉末颗粒由于静电效应等,通常用手或简单工 .与玻璃微珠复合粉末材料的烧结具很难清理干净。由于烧结材料中粘结成分是 , 由于玻璃微珠圆滑,具有较高的压缩强度,所以故采用成分为丙酮、乙醇和水的混合溶液来处理烧玻璃微珠填充制件的表面硬度高;玻璃微珠的结后的制件。只要将烧结后的制件在后处理溶液中线胀系数小,在树脂中分散性好且各向同性,因此可浸一下,表面的粉末颗粒就会因丙酮的作用而被清有效地减少制品收缩,防止因残余应变所造成的制除。丙酮的成分不可太多,太多会使制件软化而导品弯曲、翘曲变形等,制品尺寸稳定性高;玻璃微珠致形状发生变化,丙酮、乙醇和水的配比为 : : 还有吸收紫外线的作用,可提高制品的光稳定性及体积比比较合适。当制件表面有很厚的未烧结光反射性。粉末时,尽量不要使用后处理溶液,因为太多的粉末将粒度为目的与玻璃微珠的由于丙酮的作用会变得粘稠,不易清除,应先手工清复合粉末材料进行烧结,结果如表所示。由表除多余的粉末,再用后处理溶液来处理制件表面的可知,随着含量的减少,制件的拉伸强度逐渐降少量浮粉。低,尺寸精度提高。在相同的配比下,随着激光功率结语的增大,拉伸强度先升后降。这主要是因为激光功由于环氧树脂良好的综合性能,在快速成率开始增加时,烧结材料熔化得更充分,颗粒间粘结型中具有很广的应用。环氧树脂与聚苯乙烯复合粉得更牢固,制件拉伸强度提高;当激光功率超过末烧结后,可使制件的拉伸强度由左右提高后, 烧蚀量增多,制件拉伸强度降低。至。且可保持原来的尺寸精度。 .与金属或陶瓷复合粉末材料的烧结环氧树脂与玻璃微珠具有很好的粘结性,以环采用小功率激光器烧结金属及陶瓷零件一直是

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