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选择性激光烧结技术应用研究

快速成型技术(Rapid Prototyping)是国际上八、九十年代发展起来的一种新型制造技术,它结合了计算机、数控技术、CAD/CAM、激光等学科的最新成果,根据零件的CAD模型直接成型复杂的零部件或模具,不需要任何工装,突破了传统加工的许多限制,是制造领域的一个研究热点。经过十几年来的发展,快速成型技术早已突破了其最初意义上的“原型”概念,向着快速工具、快速制造的方向发展。作为快速成型技术的一个重要分支,选择性激光烧结以其可加工材料广泛、无需支撑等优点受到业内人士的广泛青睐。本文详细深入地研究了激光烧结快速成型设备、工艺及应用,在以下几个方面做出了一定的创新:1.成功开发了新型激光烧结快速成型控制系统RAP-Ⅱ。系统采用单CPU集中控制结构与多任务并行处理的工作方式,运动控制采用硬件计频、软件计长,软件设计采用了面向对象的设计方法以及Microsoft的OpenGL技术,这些特点保证了所开发的系统具有较好的通用性、可扩展性  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

无粘结剂条件下Al_2O_3粉体选择性激光烧结工艺研究

随着日趋激烈的经济全球化时代的到来,作为一种先进的快速制造技术,选择性激光烧结技术以其独特的优势和广阔的应用前景,越来越受到密切的关注,并已在众多领域得到应用。与国外的研究状况相比,国内在该技术方面还处于基础的发展阶段,存在着很大的差距。特别是针对陶瓷硬脆性材料的加工,还存在许多困难。在激光烧结过程中产生的诸如飞溅、气化、球化、过烧、翘曲变形以及体积收缩等不良现象,也是需要继续解决的问题。针对这些情况,本课题选用Al2O3-C复合粉体为研究对象进行选择性激光烧结技术的探索性研究,并从自动铺粉实验装置的设计研发、激光烧结工艺参数对烧结样品性能的影响规律,Al2O3-C复合粉体的熔化-凝固机制、烧结样品的微观形貌以及后处理对微观形貌的影响,激光烧结的机理等方面入手,系统地研究了选择性激光烧结技术的若干关键问题。主要研究内容和研究成果结论如下:通过对现有的激光打标机设备进行改造升级,自己动手设计并建造一台铺粉实验装置,分别用Visua...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

《世界有色金属》2016年23期
世界有色金属

烧结新技术在难熔金属材料中的应用

随着科学技术的不断进步,难熔金属及其合金材料普遍应用于各个领域中,但同时也对难熔金属的性能提出更为严格的要求。制备高性能、高质量的难熔金属材料,以满足工业发展需求是材料领域研究的重点。由于难熔金属熔点高、塑性差、变形困难,所以难熔金属的制备大多采用粉末冶金技术。烧结是粉末冶金工艺的核心环节,直接影响着难熔金属材料的制备与性能,因而研发现代化烧结技术是制备高性能、高质量难熔金属材料的关键。随着机械合金化与雾化法等相关技术的日益成熟,用超细与纳米粉末生产难熔金属材料成为粉末冶金领域的主要发展方向。由于超细、纳米粉末比表面能大,活性高,因此,制备出高性能、高质量难熔金属材料,需要严格控制烧结工艺,研究难熔金属材料烧结技术意义重大。1烧结技术原理通过长时间的生产实践,氢气烧结、真空烧结以及热等静压烧结等烧结方法日趋成熟,而纳米超细粉末的运用促进了微波烧结与选择性激光烧结技术的形成与发展。1.1微波烧结原理微波烧结是应用微波自身存在的特殊...  (本文共2页) 阅读全文>>

南昌大学
南昌大学

纳米羟基磷灰石/聚己内酯复合多孔支架的制备及其性能的研究

应用最为广泛的两种骨支架材料分别为生物可降解聚合物和生物活性陶瓷。聚己内酯(PCL)具有熔点低、易加工、成本低等优点,纳米羟基磷灰石(nano-HAP)具有良好的机械性能、生物活性、生物相容性和骨诱导性等特点,从纳米角度来说,nano-HAP比表面积大,诱导种子细胞生长、增殖和分化的能力强。本文选用具有代表性的PCL和nano-HAP作为研究对象,以PCL为基体材料,nano-HAP作为纳米增强材料,使它们优势互补。以选择性激光烧结(SLS)技术作为成型工艺,分别制备了PCL、nano-HAP/PCL复合多孔支架并对其相关性能进行了研究。本论文主要的工作和创新有:利用SLS技术制备了内部孔隙相互连通的PCL三维多孔支架。在烧结过程中支架的分子基团结构和物相组成都没有发生变化,但结晶度降低。支架的压缩强度随着功率的增加而增加,孔隙率则降低。最佳的烧结激光功率为3~5 W。细胞毒性实验结果表明细胞的相对增值率均高于94%,多孔支架细...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东建筑大学
山东建筑大学

选择性激光烧结成型件精度及抗压强度研究

随着科技的进步与发展,人们对物质的需求也提升到了更高的水平,传统制造业已经无法完全满足人们日常生活与生产的需要,工业产品开始向多品种、小批量、高精度和复杂化的方向发展。选择性激光烧结技术出现于上世纪80年代末期,目前在各个领域的应用已相当广泛。它集成了计算机、数字控制、激光以及材料等多种技术及工艺,与传统制造技术相比具有适用性广、工艺简单、自动化程度高、可直接进行零件烧结等优点,特别适合制作熔模铸造用模以及砂型铸造用模。目前,选择性激光烧结技术已普遍运用在汽车机械、医疗、建筑、航空航天、快速制造精铸模具、工艺品设计等广阔领域,对人们的生活生产方式影响深远,在许多行业均有巨大的应用潜力。但是,作为目前一种相对较新的成型技术,选择性激光烧结还存在着许多问题:成型设备成本较高,且无法同时用于成型多种材料,成型速度不高;成型件的表面质量不高,尺寸精度有限;成型件强度无法满足使用要求等。针对以上问题,本论文首先概括性的论述了3D打印技术的...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

选择性激光烧结Inconel625金属粉末的数值模拟

选择性激光烧结(Selective laser sintering,SLS)是利用激光将粉末材料加工成实体零件的一种技术,它是快速成型制造技术中比较成熟的一种工艺技术,具有加工零件不受几何形状限制、材料利用率高、无需支撑结构、设计和制造周期短等优点。选择性激光烧结技术减少了研发费用,提高了新产品的竞争力,是一种具有广阔发展前景的快速成型制造技术。本文所做的主要工作有以下几个方面:(1)对选择性激光烧结成型的国内外研究现状及数值模拟理论知识进行了分析,为Inconel625金属粉末选择性激光烧结过程的数值模拟和实验提供理论基础。(2)归纳了金属粉末的选择性激光烧结过程的特征:加热过程的瞬时性,加热范围热量的局部集中性,激光热源的移动性,材料物理性质的转换性以及烧结性能的后续影响性。(3)采用ANSYS软件的参数化设计语言APDL进行编程,实现了能量呈高斯分布的激光热源的加载和移动,并对选择性激光烧结过程温度场进行模拟分析。(4)在...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>