基于sls的多孔结构体二次烧结工艺研究

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1、硕士学位论文论文题目：基于SLS的多孔结构体二次烧结工艺研究作者姓名何龙指导教师董星涛学科专业机械工程所在学院机械工程学院提交日期2015年04月浙江工业大学硕士学位论文基于SLS的多孔结构体二次烧结工艺研究作者姓名：何龙指导教师：董星涛浙江工业大学机械工程学院2015年04月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterTECHNOLOGYRESEARCHONTHESECONDARYSINTERINGOFPOROUSSTRUCYU

2、REBASEDONSLSCandidate:HeLongAdvisor:DongXingtaoCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApr.2015ji)II~*~~Ul~JcJitJJ~J&P.Q*A~-~~=~-~~~m~~£*A~~~~m~~'~~~ffM~I1'FJiff~~8"J1iHJtPX:=':o~X~e.~2.;1JuLJJ.t5FB:iJIffll¥1~W7r,*ii::XJG-EL1?~fffi-tA~~~a~~~~m~u~ff

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4、..-,f'F*!ft~:{10BM:-;.ottfF:o}~~oB~Yili~i'l'~·Fl!!Jj,J.-oIr--¥-~-jj>Fl基于SLS的多孔结构体二次烧结工艺研究摘要多孔结构材料因大量的内部孔隙而兼具轻质、密度小、高比强度、吸声、减震、散热等物理性能和机械性能，是一类具有巨大应用潜力和被广泛使用的功能结构材料。本文针对目前国内外应用激光一次烧结制备多孔结构体所存在问题，结合SLS技术优势提出并研究了基于SLS的多孔结构体二次烧结工艺，对制备任意复杂形状的多孔结构体具有重要意义。本文首先分析了激光一次烧结法制备多孔结

5、构体所存在的问题，并通过对SLS成型原理和工艺参数的影响分析，制定了激光二次烧结法制备多孔结构体的技术路线，并通过预实验论证了激光二次烧结的可行性。通过SLS烧结件空间摆放位置实验和成型角度实验，研究了小尺寸单元体的可加工性，得出单元体两支柱夹角为45°~90°，支柱与水平方向角度在30°~90°之间时，可提升小尺寸单元体可加工性；结合几何分析构建了单元体空间几何模型，研究了各几何参数对单元体结构的影响关系，确立了参数λ=0.8、α2=60°且具有较好堆积效果的单元体作为二次烧结的研究对象。运用实验的方法并结合PFC3D仿真软件，

6、从堆积密度、孔隙率、流动性、配位数等几个方面研究了单元体堆积特性，得出孔隙率和堆积密度的关系式；并通过仿真说明了堆积体系内部结构的均匀性，统计出单元体堆积体系内部孔径分布呈正态分布，孔径尺寸范围为0.38mm~2.5mm，平均孔径为1.62mm。通过对粘粉工艺和搭建加热装置的研究，改善了单元体二次烧结性能；并运用MATLAB拟合了激光功率、扫描速率、粘粉量和加热温度与二次烧结性能关系多项式，定量分析了各工艺参数的影响规律，最终根据激光二次烧结工艺路线成型出多孔结构体试样。关键词：多孔结构体，激光二次烧结，单元体，堆积特性，二次烧结

7、性能1TECHNOLOGYRESEARCHONTHESECONDARYSINTERINGOFPOROUSSTRUCYUREBASEDONSLSABSTRACTPorousmaterialsarethefunctionalstructurematerialhavingagreatpotentialtobewidelyused,becauseofalargenumberofinternalporesandbothexcellentphysicalandmechanicalproperties:lightweight,lowdensit

8、y,highstrengthandsoundabsorption.Fortheexistentdomesticandforeignproblemsofusingthefirstlasersinteringtoproduceporousstructu