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用于选择性激光烧结的pa12粉末失效性研究

用于选择性激光烧结的PA12粉末失效性研究

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特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议

作者：祝向展冯涛花晓军龙宇华吴朋越北京易加三维科技有限公司

选择性激光烧结(SLS)是一种以激光为热源烧结粉末材料成型的快速成型技术。在众多成型材料中,使用高分子材料烧结功能件是其中一个重要的研究发展方向,但是能够用于SLS的热塑性高分子材料,尤其是尼龙12系列材料存在很大的局限性。为了... 详细信息

选择性激光烧结(SLS)是一种以激光为热源烧结粉末材料成型的快速成型技术。在众多成型材料中,使用高分子材料烧结功能件是其中一个重要的研究发展方向,但是能够用于SLS的热塑性高分子材料,尤其是尼龙12系列材料存在很大的局限性。为了使粉末的利用最大化,最大程度的降低生产成本,本文重点研究了pa12粉末的烧结次数和混粉比例对烧结件性能的影响。本文采用pa12粉末作为选择性激光烧结材料,使用自主研发的尼龙机进行烧结实验。首先研究了pa12粉末在不混粉连续烧结的情况下,烧结件性能和收缩率的变化。随着烧结次数的增加,烧结件的拉伸强度基本稳定,拉伸强度由42.92 Mpa下降到40.22 Mpa,下降了6%,此时强度基本能够满足烧结件制品要求,但是断裂伸长率下降明显,烧结2次时收缩率降低为8%,烧结3次时收缩率仅为新料的74%,此时烧结件变得较脆,已经不能满足力学要求。另外,当烧结次数从1增加至6次时,烧结件收缩率由2.78%变化到3.51%,烧结次数由1次增加到2次时,收缩率由2.78%增加到2.82%,增大趋势比较缓慢,但从2次增至3次时,收缩率由2.82%增至3.25%,收缩率变化特别明显,继续增大烧结次数,烧结件收缩率继续变大,造成在烧结的过程中零件尺寸不可控。因此在满足烧结件性能合格的前提下,pa12粉末重复烧结次数不能超过2次。通过对烧结后粉末的分析,阐述了粉末重复烧结后,力学性能,几何精度和表面质量变差的可能原因。其次研究了pa12粉末新旧粉混粉比例对烧结件的影响,随着新粉比例的增加,烧结件拉伸强度和断裂伸长率都呈现上升趋势,m(新):m(旧)=2:8时,烧结件拉伸强度为38.78Mpa,断裂伸长率为13.35%,分别为新料的90%和74%,烧结件脆性明显,细小部分容易折断。但当m(新):m(旧)=4:6时,烧结件的拉伸强度和断裂伸长率分别达到新料97%和98%,性能上基本已经达到新料的数值。此外采用40%的新粉进行混粉后进行激光烧结,烧结件表面质量和几何精度都能达到比较满意的效果。通过研究最终确定了pa12新粉重复烧结次数不超过2次。对烧结2次的pa12粉末作为旧粉与新粉进行混粉,当新粉的质量比为40%及其以上时,能够保证烧结件性能和表面质量与新粉基本保持一致。通过该研究可以使烧结件在满足强度、精度的前提下,有效的降低材料使用成本,对于指导生产具有很好的现实意义。

关键词：选择性激光烧结 pa12粉末几何精度力学性能表面质量

来源： cnki会议评论

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