选择性激光烧结用复合蜡粉的制备与成型工艺分析-preparation and forming process analysis of composite wax powder for selective laser sintering.docxVIP

选择性激光烧结用复合蜡粉的制备与成型工艺研究摘要烧结材料中的精铸蜡粉的研究是目前世界上研究的热点，利用精铸蜡粉制造出来的产品不仅精度高而且表面光洁。而现阶段的精铸蜡粉，由于收缩大、翘曲严重、工艺不成熟等缺点严重影响其推广使用。本论文主要讲述如何制备适合于选区激光烧结的复合蜡粉材料。本文主要研究内容和结论如下：依根据烧结粉末材料及其性能的要求，钻研新型复合蜡粉料的制备工艺，并采用正交试验法，蜡粉进行改性。最后得到复合蜡粉材料的最佳配方：蜡粉基料混合物98.80%；抗静电剂0.05%；光吸收剂0.30%；表面活性剂0.70%。优化后的粉末的性能测试：30μm是蜡粉的平均粒径，维卡软化点65℃，灰分0.32%，松装密度0.15gcm-3。研究了复合蜡粉激光烧结工艺参数的优化，以影响原型的精度和烧结密实度为评价指标，采用正交实验的方法，进行烧结新型复合蜡粉工艺试验，采用方差分析的方法，最佳工艺参数以获得复合蜡粉SLS：16W激光功率，1400毫米/秒的速度扫描，0.15mm粉末厚度，60℃预热温度。全面剖析影响原型件精度的主要因素，把重心放在专研新型复合蜡粉烧结成形的两个难点--收缩大和翘曲变形严重。定性分析成型收缩的构成、收缩的根本原因和与烧结工艺的关系，还专研了翘曲变形的根本原因、发展趋势，并提出减小翘曲的有用措施。对蜡粉试样进行了浸蜡后处理配比试验。实验证明，经浸蜡后处理的制件，其致密度和强度均有显著提高。对烧结件浸蜡前后的断面进行电镜扫描，发现浸蜡后的制件内部孔隙数量少、进一步证实经后处理的制件致密度高。关键词：快速成型，选择性激光烧结，光学薄壁部件，复合蜡粉，浸蜡后处理ThepreparationofcompositewaxpowderandItsstudyonthetechnologyofSelectiveLaserSinteringAbstractTherearemanyshortcomingsforprecisioncastingwaxpowder,suchasshrinkageoflarge,seriouswarpdeformationandtheimmaturemoldingprocess.Theseshortcomingsseriouslyaffecttheirpromotion.Thepurposeofthispaperispreparedcomposite-waxpowdermaterial.Thematerialissuitableforselectivelasersintering.Thewaxcastingpowderselectivelaserburntechnologyiscurrentlyresearchhotspotintheworld,itisnotonlytheproductwithhighprecisionandsurfaceissmooth.Accordingtotherequirementofthesinteringofpowderandthecharacteristicsofmaterialitselfperformance,thepreparationprocessofcomposite-waxpowderisstudied.Thecomposite-waxpowderismodifiedbyorthogonal.Theoptimumcomponentofcomposite-waxpowderincludethatwaxmixtureis98.8%,antistaticagentis0.05%,rayabsorbentis0.3%,surfactantis0.7%.Thecapabilityofpowderincludethatmeanparticlesizeis30μm,absorbentis0.059%,vicatsofteningpointis65℃,ashis0.32%,packeddensityis0.15g·cm-3andmeltindexis5.2g·10min-1.ThetechnicalparametersofsinteringComposite-waxpowderwereoptimizedonthebasesofexperiments,withthedimensionprecisionandthesintereddensitybeingguideline.Thebestprocessingparametersisgotbytheusingofsquareerroranalysismethod.Thesinteringparametersincludethatpoweris16W,scanningspeedis1400mm·s-1,powerbeddepthis0