选择性激光烧结快速成形的工艺改进

作     者：朱卓宇 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨来侠;李涤尘

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：SLS 扫描热特性 预热方式 工艺参数优化 

摘      要：选择性激光粉末烧结快速成形技术(SLS—Selective Laser Sintering)是一种基于粉末材料的累加的快速成形(RP)方法。在选择性激光粉末烧结快速成形技术中,工艺方法和参数的选择是否合理,都会严重的影响制件的质量,这些工艺方法和参数主要包括SLS的扫描特性、预热装置以及工艺参数的合理选取。本文主要针对以上三个方面进行了研究,取得了一定的研究结果,对SLS工艺的改进和实际生产有一定的参考价值。 SLS目前采用的扫描方式是类似于SLA的扫描方式,主要有X-Y、XYSTA、X-X三种扫描方式,在扫描过程中由于扫描速度、扫描区域、扫描方式和预热温度的不同,就会导致在扫描过程中实际的烧结温度值在某些区过高的现象,这样使得制件烧结不均匀,影响制件质量。本文通过实验研究工艺参数对扫描温度的影响规律,并在此基础上提出了一些改进措施。 现有的SLS主要预热是采用灯管的方式,这种预热方式主要存在两个方面的缺点:一方面,现有的预热温度场存在严重的不均匀现象;另一方面,在预热过程中,灯管的开断会使得温度场温度的波动达到20℃-30℃。本文通过分析预热装置中灯管的光路图,结合ANSYS对其结构分析,得出了灯管的安装与温度场均匀性之间的关系;同时,对灯管的温度控制方式采用调压模块的控制方式,一定程度上消除了温度场温度的波动。 本文采用层次法和正交法相结合的方法,在同时考虑多个目标值的情况下,对SLS的工艺参数进行了优化。