基于小功率激光烧结的金属零件/模具快速制造工艺研究

发布时间：2021-05-23 22:44

　　选择性激光烧结是一种比较成熟的快速成型技术,利用选择性激光烧结技术实现金属零件和模具的快速制造,具有广阔的应用前景,也是目前研究的热点和难点。在国外,激光烧结覆膜金属粉末可以间接成型金属件,而且这项技术已成功应用在模具工业上,但由于技术垄断和对材料及工艺都保密,我国难以掌握和应用。本文的目的就是研究小功率激光烧结金属粉末材料及其成型工艺。主要研究内容和结果如下: 研究了环氧树脂与金属均匀混合粉末作为SLS 成型材料,这种粉末有制备简单,成本低,成型性好的优点。根据高分子聚合物与金属材料粘接性能的好坏,选择E-20,E-12,E-03 三种环氧树脂作为粘接剂,选择316L,45 号钢,铁作为结构材料,并确定了粘接剂和结构材料的质量配比。对环氧树脂与金属均匀混合粉末的激光烧结原理做了探讨,从理论上分析了激光功率,扫描速度,扫描间距,单层层厚四个激光烧结工艺参数对原型件强度和精度的影响。用正交实验的方法优化了激光烧结的四个工艺参数,优化的工艺参数为:激光功率为14W、扫描速度为2000mm/s、扫描间距为0.1mm、单层层厚为0.1mm。对原型件的降解、高温烧结、熔渗等后处理展开了研究。分析... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选择性激光烧结技术
    1.2 基于激光烧结的金属零件与模具快速制造的研究现状
    1.3 课题的来源、目的和研究意义
    1.4 课题的目标和研究的主要内容
2 小功率激光烧结的金属粉末材料研究
    2.1 结构材料的选定
    2.2 粘接材料类型和含量的确定
    2.3 添加粘接剂的金属粉末材料制备及特点
    2.4 本章小结
3 环氧树脂与金属均匀混合粉末的激光烧结工艺参数研究
    3.1 环氧树脂与金属均匀混合粉末激光烧结原理
    3.2 激光烧结环氧树脂与金属均匀混合粉末的理论分析
    3.3 激光烧结工艺参数的优化
    3.4 提高原型件烧结质量的措施
    3.5 本章小节
4 原型件的后处理工艺研究
    4.1 原型件的脱脂降解工艺研究
    4.2 高温烧结工艺研究
    4.3 烧结件的致密化研究
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来展望
致谢
参考文献
附录1 攻读学位期间发表论文目录
附录2 高温烧结后定模各方向尺寸对照图


【参考文献】：
期刊论文
[1]SLS激光快速成形烧结层厚的选取[J]. 李广慧,王丽萍,于平,杨树财,谭光宇.  煤矿机械. 2003(03)
[2]复杂薄壁金属零件的快速制造技术[J]. 董选普,黄乃瑜,吴树森,樊自田,刘洪军.  铸造. 2001(06)
[3]快速模具制造技术的现状及其发展趋势[J]. 张海鸥.  模具技术. 2000(06)
[4]提高SLS覆膜砂铸型（芯）强度的措施[J]. 樊自田,黄乃瑜,宋象军,陈宗孟.  特种铸造及有色合金. 1999(02)
[5]激光烧结快速成型技术误差综合分析[J]. 赵剑峰,吴晓鸣,唐亚新,余承业,花国然,罗新华.  航空工艺技术. 1999(02)
[6]覆膜金属粉末变长线扫描激光烧结成型特性[J]. 白培康,赵熹华,程军.  吉林工业大学自然科学学报. 1999(01)
[7]316L不锈钢粉真空松装烧结的研究[J]. 曾舟山,葛昌纯,夏元洛.  材料科学与工艺. 1998(02)
[8]激光快速成形加工中扫描方式与成形精度的研究与实验[J]. 王军杰,郭九生,洪军,卢秉恒.  中国机械工程. 1997(05)
[9]快速原型制造技术的进展[J]. 黄树槐,张祥林,马黎,黄乃瑜.  中国机械工程. 1997(05)
[10]快速成型技术及其在铸造中的应用[J]. 黄天佑,闻星火.  铸造. 1995(02)

硕士论文
[1]添加聚合物粉末的316粉末SLS成型与后处理的研究[D]. 刘锦辉.辽宁工程技术大学 2002



本文编号：3203096