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应用于选择性激光烧结的尼龙粉末的研究

王龙呈

   选择性激光烧结(SLS)是激光照射到粉末材料表面使之相互粘结成层,并层层叠加成型的一种快速制造技术。本文主要研究了用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料。 选择性激光烧结成型中,粉末材料的性能直接影响烧结制件的力学性能,尺寸精度,目前开发出的尼龙粉末由于热氧稳定性不好,可循环使用的次数过低,烧结温度过高,烧结窗口温度过小等缺点,所烧结的制件力学性能不高,尺寸精度也不好,所以研究出一种粉末具有低的烧结温度,宽的烧结窗口温度,热氧稳定性好,循环使用次数高的粉末具有很重要的现实意义和经济价值。 采用了溶剂沉淀法在尼龙12(nylon 12)中添加助剂和填料的方式来改善粉末的烧结性能和烧结件的力学性能。在尼龙中添加助剂改善其烧结性能,通过加入不同增塑剂和热稳定剂,并配合加入成核剂制备了尼龙粉末,实际试验证明,助剂的加入改善了粉末的烧结性能,并大幅的提高了粉末的循环使用次数,最佳的助剂加入比例为2wt%N-乙撑双硬酯酰胺(N-EBS)、2wt%硬酯酸锌、30wt%玻璃微珠和0.8wt%的1098/168复合体系. 确定了粉末的烧结工艺参数,激光功率为15w,扫描速度为2000mm/s,烧结层厚为0.15mm.烧结所得制件的所得到的烧结件的密度、拉伸强度、弯曲强度及模量和热变形温度分别达到0.98g/cm3、44MPa、50.8MPa、1.36GPa、52℃。 通过溶剂沉淀法将钛酸钾晶须(PTW)包覆在尼龙中,制备了尼龙12/钛酸钾晶须复合粉末材料,对粉末和烧结制件的表征表明,晶须的加入可大幅提高材料的拉伸强度,弯曲强度和弯曲模量,而对冲击强度的影响比加入玻璃微珠的要小,PTW最佳加入量为20wt%。扫描电镜(SEM)对烧结件的断面的形貌分析表明PTW最多不能超过20wt%,过多的晶须不易分散,影响制件的力学性能。……   
[关键词]:快速成形;选择性激光烧结;尼龙12;钛酸钾;改性;增强
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中科技大学2007年