PA6粉末選區(qū)激光燒結應力和力學性能的研究.pdf

1、選區(qū)激光燒結技術是利用激光選擇性的熔化粉末材料進行三維實體加工的技術。選區(qū)激光燒結技術因其使用方便，適合加工復雜結構，且可選材料廣泛，并無需額外添加支撐結構等優(yōu)點，正在許多行業(yè)中普及應用。
　　激光局部瞬時加熱引起的不均勻溫度場會在燒結過程中產(chǎn)生熱應力。熱應力太大將引起的燒結制件的變形，以至于影響加工精度和零件的力學性能。本文利用有限元仿真分析燒結過程中的溫度場分布，并結合實驗研究熱應力以及燒結制件的力學性能。最終通過對燒結參數(shù)的

2、優(yōu)化，改善燒結過程中的熱應力和變形，并提高燒結制件質量。
　　首先，利用有限元仿真分析了PA6粉末激光燒結過程中的溫度場分布。了解了粉末的燒結成型情況，并計算了不同掃描方式下的溫度場分布情況，分析了激光掃描方式對溫度場的影響。通過在室溫下與加入預熱保溫情況下激光燒結溫度場的研究，分析了不同的預熱保溫溫度對燒結溫度場的影響，發(fā)現(xiàn)對粉末預熱保溫可以改善燒結溫度場的均勻性。
　　其次，在有限元分析的基礎上，進行了PA6粉末的選區(qū)激

3、光燒結實驗，以彈性變形原理分析了燒結制件的應力和變形，并激光掃描方式和預熱保溫溫度對燒結過程中熱應力和變形的影響。研究發(fā)現(xiàn)，使用交叉掃描方式得到的樣品變形較小且與基板粘接效果較好;通過對粉末的預熱和保溫可以減小燒結過程中的應力和變形。
　　最后，在激光燒結實驗的基礎上，對燒結樣品進行了力學性能的測試。實驗發(fā)現(xiàn)，使用短線掃描方式的燒結制件拉伸強度最大;預熱與保溫處理也能夠有效的提高PA6粉末激光燒結制件的拉伸強度;而且隨著燒結層數(shù)的