PA6粉末選區(qū)激光燒結(jié)應(yīng)力和力學(xué)性能的研究.pdf

1、選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)是利用激光選擇性的熔化粉末材料進(jìn)行三維實體加工的技術(shù)。選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)因其使用方便，適合加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)，且可選材料廣泛，并無需額外添加支撐結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，正在許多行業(yè)中普及應(yīng)用。
　　激光局部瞬時加熱引起的不均勻溫度場會在燒結(jié)過程中產(chǎn)生熱應(yīng)力。熱應(yīng)力太大將引起的燒結(jié)制件的變形，以至于影響加工精度和零件的力學(xué)性能。本文利用有限元仿真分析燒結(jié)過程中的溫度場分布，并結(jié)合實驗研究熱應(yīng)力以及燒結(jié)制件的力學(xué)性能。最終通過對燒結(jié)參數(shù)的

2、優(yōu)化，改善燒結(jié)過程中的熱應(yīng)力和變形，并提高燒結(jié)制件質(zhì)量。
　　首先，利用有限元仿真分析了PA6粉末激光燒結(jié)過程中的溫度場分布。了解了粉末的燒結(jié)成型情況，并計算了不同掃描方式下的溫度場分布情況，分析了激光掃描方式對溫度場的影響。通過在室溫下與加入預(yù)熱保溫情況下激光燒結(jié)溫度場的研究，分析了不同的預(yù)熱保溫溫度對燒結(jié)溫度場的影響，發(fā)現(xiàn)對粉末預(yù)熱保溫可以改善燒結(jié)溫度場的均勻性。
　　其次，在有限元分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了PA6粉末的選區(qū)激

3、光燒結(jié)實驗，以彈性變形原理分析了燒結(jié)制件的應(yīng)力和變形，并激光掃描方式和預(yù)熱保溫溫度對燒結(jié)過程中熱應(yīng)力和變形的影響。研究發(fā)現(xiàn)，使用交叉掃描方式得到的樣品變形較小且與基板粘接效果較好;通過對粉末的預(yù)熱和保溫可以減小燒結(jié)過程中的應(yīng)力和變形。
　　最后，在激光燒結(jié)實驗的基礎(chǔ)上，對燒結(jié)樣品進(jìn)行了力學(xué)性能的測試。實驗發(fā)現(xiàn)，使用短線掃描方式的燒結(jié)制件拉伸強(qiáng)度最大;預(yù)熱與保溫處理也能夠有效的提高PA6粉末激光燒結(jié)制件的拉伸強(qiáng)度;而且隨著燒結(jié)層數(shù)的