聚合物微结构特征激光融化成型方法.pdfVIP

学兔兔 第50卷第 18期 机 械 工 程 学 报 V0l1．5O NO．18 2014 年 9 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEER／NG Sep． 2014 DoI：1O．3901／JM E．2014．18．065 聚合物微结构特征激光融化成型方法水 谭文胜 周建忠 黄 舒 盛 杰 孟宪凯 师彩云 (江苏大学机械工程学院 镇江 212013) 摘要：为了实现聚合物微结构件的高效和高精度成型加工，提出基于激光融化的聚合物微结构特征成型新方法，并对其成型 工艺进行研究。阐述激光融化成型机制，建立激光融化成型理论模型，理论推导聚合物温度变化与激光参数的相互关系表达 式，数值计算和模拟激光辐照下的聚合物基体融化过程，探讨激光融化成型的控制理论与方法。研制试验装置，进行典型聚 合物微结构特征激光融化成型试验，测试微结构成型误差，分析模具温度和成型压力等工艺因素对微结构成型效果的影响规 律 。试验结果表明，试验测试数据与理论计算结果基本相符，获得较好的聚合物微结构特征复制度和成型精度，微结构成型 误差小于 Im，说明聚合物微结构特征的激光融化成型方法具有可行性和有效性。 关键词：激光辐照；聚合物微结构；融化温度；成型精度 中图分类号：TN249 FormingM ethodforPolymerM icrostructureFeaturesbyLaserM elting TAN Wensheng ZHOU Jianzhong HUANG Shu SHENG Jie MENG Xiankai SHICaiyun (SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuUniversity,Zhenjiang212013) Abstract：Torealizehigh efficientandpreciseformingofpolymermicro-structuredpans，anew processmethodforpolmy er micro-structuredispresentedbasedonthelasermelting，andthecorrespondingprocessisstudied．Theformationmechanism and theoreticalmodelarediscussedaboutlasermeltingformingofpolymer,therelationshipbetweenpolymermeltingtemperaturenad laserparametersisinvestigatedbythemethodofhteoreticalanalysis，nadthepolymermeltingprocessiscalculatedwiththewayof numericalsimulation，andtheoryandcontrollingmethodonmeltingprocessareproposed．A smallexperimentaldeviceisdeveloped andhtetestsofrtypicalpolymermicro-strucutredpartswithlasermeltingformingraecarriedout．By examining inaccuracyof products，theeffectsofprocesspraameterson meltingforming raeinvestigated，such asmouldtemperature，processforce．The experimentalresultsshow thatprocessaccuracyandreplicationofproductsaregotwell，theshapeerrorsofformedpartsraeless htan1pm，andthetheoreticalresultsofmeltingformingfitwellwithexperimentsdaat．Itisdemonstratedthathteproposed