选择性激光烧结用复合尼龙粉改性技术研究

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1、选择性激光烧结用复合尼龙粉改性技术研究摘要尼龙材料与一般塑料相比，具有耐磨、强韧等优点，可以通过选择性激光烧结技术快捷制造出新产品的实物模型或功能零件，供设计者直接进行产品设计验证、性能试验。然而用传统尼龙粉末材料直接烧结功能件，在烧结过程中制件会发生很严重的收缩和翘曲变形，无法满足使用要求。本课题的目的就是选择合适的尼龙材料，对其进行物理和化学改性，制备出适合于选择性激光烧结用高性能复合尼龙粉末。本文主要研究内容和结果如下：从激光对尼龙粉末材料的加热以及尼龙粉末材料的烧结这两个过程研究了尼龙粉选择性激光烧结机理：定性分析了尼龙

2、粉末的流动性、粒度分布、颗粒相貌、热学性能、吸水性等对激光烧结成型工艺及其成型件的精度和质量的影响。根据选择性激光烧结的特点和要求选择尼龙12作为烧结材料，添加适量表面活性剂、光吸收剂、防静电剂和流动剂等制备出实验材料，经过激光烧结成型工艺试验，发现烧结件收缩翘曲比较严重，尺寸精度差，力学性能较低。对玻璃纤维、硅灰石，滑石粉和玻璃微珠进行比较，选取玻璃微珠作为填料进行无机填料共混改性。使用硅烷类偶联剂对玻璃微珠进行表面处理，然后与尼龙12共混制备实验材料，进行激光烧结成型试验并进行性能测试。实验发现，共混后明显改善了尼龙12的翘

3、曲和收缩变形性能，填加适量玻璃微珠可以提高尼龙12烧结件的力学性能。制备EVALM作为相容剂，选择聚苯乙烯作为合金化材料，对尼龙12进行共混改性。实验表明，聚苯乙烯与尼龙12的共混明显改善了激光烧结过程中的收缩和翘曲变形问题，但烧结件的力学性能很差。可以通过浸树脂后处理工艺，提高烧结件的力学性能。对尼龙12进行化学改性，再与适量玻璃微珠为主的无机填料共混制备尼龙12复合材料。实验表明，制备的复合材料粉末铺粉和成型性能优异，在优化工艺条件下烧结件的拉伸强度、弯曲强度、延伸率分别为45．2MPa、56．5MPa、7％，可以直接用作测

4、试和装配功能件使用。关键词：选择性激光烧结，尼龙粉末，物理共混，化学改性ModificationStudyonNylonCompositePowderUsedinSelectiveLaserSinteringAbstractComparedwitIIcomnlonplastics，nyloncallbemadeintomock-uporfunctionelementfornewproductsquicklybyselectivelasersinteringwithhi曲wearabilityandgreattenacity,an

5、ddirectlyprovidestestsinproductdesignandperformanceforthedeviser．However，thetraditionalnylonpowdegusedinsinteringfunctionelementdirectly,alwaysbringsaboutheavyshrinkingandbendinginthecourseofsintering，whichCallnotmeettheusingdemand．Therefore，thepurposeofthearticleist

6、oselectpropernylontoproducenyloncompositepowderwithhighperformancethroughphysicMandchemicalmodification，whichissuitableforselectivelasersintering．Thecontentandresultofthearticlealeasfollows．Thearticlehasstudiedtheselectivelasersimeringmechanismofnylonpowerthroughhemi

7、ngnylonpowderandsinteringnylonpowderbylaser,andqualitativelyanalyzednylon’Sfluidity,granularitydistributing，granuleappearance，thermalperformanceandsoakage，whichhaveeffectonprecisionandqualityoftechnologyandproductinlasersintering．Accordingtothefeatureanddemandofselec

8、tivelasersintering，PA12hasbeenselectedassinteringmaterialanditcallbemadeintotestmaterialthroughaddingpropersurfaceactiveagent，light