聚苯乙烯粉选择性激光烧结的支撑烧结研究.pdf

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1、第44卷，第10期工程塑料应用Vol.44，No.10412016年10月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONOct.2016doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.10.009*聚苯乙烯粉选择性激光烧结的支撑烧结研究杨来侠，陈梦瑶(西安科技大学机械工程学院，西安710054)摘要：为了解决聚苯乙烯(PS)粉选择性激光烧结(SLS)成型工艺中制件成型缺陷问题，通过一系列烧结实验，分析了缺陷的种类及原因，利用“二次烧结”现象，以试样Z向尺寸高度和尺寸方差为评价指标，在最优烧结工艺参数支撑扫描速度4500mm／s，

2、支撑扫描间隔为3mm下对不同层数和类型的支撑扫描进行了对比实验。结果表明，支撑扫描可有效改善制件翘曲问题，当支撑层数为8层，支撑类型为网格型时，制件质量较好。关键词：聚苯乙烯粉；选择性激光烧结；二次烧结；支撑扫描烧结中图分类号：TG439.4文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)10-0041-05TheSupportScanningSinteringStudyonPSPowderBasedonSelectiveLaserSinteringYangLaixia，ChenMengyao(CollegeofMechanicalEngineering，

3、Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710054，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemwiththepolystyrenepowderssinteredpartsdrawbackbytheselectivelasersintering(SLS)，thetypesandcausesofdefectswereanalysedthroughaseriesofsinteringexperiments，usingthe“secondarysintering”phenomenon，m

4、akeZdimensionheightandsizevarianceasevaluationindex，thecomparedexperimentondifferenttypesandlayersofsupportscanningwasconductedwiththeoptimumprocessparameters，thesupportscanningintervalis3mmandscanningspeedis4500mm／s.Theresultsshowthattheformationqualityisimprovedeffectivelythroughth

5、esupportscanning.Whenthesupportlayeris8layerandthetypeofsupportisthegridtype,goodqualitypartsisobtained.Keywords：polystyrenepowder；selectivelasersintering；secondarysintering；supportscanningsintering选择性激光烧结(SLS)工艺主要以激光为热中心。源，以粉末为原料，间接或直接快速成型零部件。其1．2主要仪器及设备基本原理是借助精确引导的激光束使粉末材料烧激光快速成型机：

6、XJRPSLS300型，陕西恒通智[1–3]结熔融后凝固形成三维原型或制件。聚苯乙烯能机器制造有限公司；(PS)粉是现今广泛使用的一种SLS基体材料，其吸数显游标卡尺：0~150mm，SYNTEK公司；湿率小，收缩率及其相对变化较小，是无定型聚合新型密封式粉碎机：XL-10B型，广州市旭朗机物，无明显熔点，当加热至玻璃化转变温度(Tg)以械设备有限公司；上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范分析天平：AL104型，瑞士Metler公司；围内，因此适合成型的温度范围宽，成型精度高，熔生物力学疲劳试验机：PLD–5kN型，西安力创融时的热稳定性和流动性较好，

7、其制得的原型件经材料检测技术有限公司。[4]后处理后常用于熔模制造。1．3试样制备然而由于PS粉自身受热变形、激光的高斯光支撑层数实验：实验设计在激光功率25W，源分布性以及激光能量传递具有的阶梯柱等因素影分层厚度0.25mm，扫描速度2000mm／s，扫描响，使得烧结试样存在翘曲和变形等缺陷。为了提间隔0.32mm，预热温度75℃条件下利用快速高试样精度，通过烧结实验，分析并掌握了PS粉制成型机(激光器类型为CO2激光器，激光束直径件翘曲变形规律，并通过对支撑烧结实验的研究，提高了制件质量。*863计划项目（2015AA042503）1实验部分联系人：杨来侠，

8、教授，博士生导师，主要从