激光选区烧结超高分子量聚乙烯工艺及性能

发布时间：2017-06-05 05:20

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【摘要】：研究了激光选区烧结(SLS)成型工艺中不同工艺参数以及后续热处理工艺对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料成型性能的影响。通过调整扫描间距、激光功率、扫描速度等不同工艺参数,描述了SLS成型UHMWPE零件的致密度、拉伸强度以及断裂伸长率,并对热处理前后的SLS成型UHMWPE零件的力学性能进行了比较。结果显示,致密度、拉伸强度、断裂伸长率总体上与激光功率呈正相关关系,与扫描间距、扫描速度呈负相关关系。经热处理后,SLS成型UHMWPE零件的力学性能有明显提高,致密度达到95.12%,抗拉强度达到24.08 MPa,断裂伸长率达到334.82 MPa。实验结果表明:SLS成型UHMWPE零件与模塑成型UHMWPE零件性能尚有差距,仅优化成型工艺不足以得到理想性能,但经热处理后,零件性能基本满足使用要求。
【作者单位】： 华南理工大学机械与汽车工程学院;北京大学第三医院运动医学研究所;
【关键词】： 激光技术 激光选区烧结 超高分子量聚乙烯 力学性能 致密度
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.81327001) 北京市科技计划资助项目(No.Z131100005213004) 中国博士后基金(No.2015M570902)
【分类号】：TN249;TQ325.12
【正文快照】： 增材制造(Additive Manufacturing,AM)是采用材料层累加方法,直接由3D数字化模型制造实体零件的技术。经过近三十年的快速发展,目前比较成熟的技术主要有光固化成型(Stereo Lithography,SL)[1]、熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,F D M)[2]、叠层实体制造(L a m i n a

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