第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝演示文稿

第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝演示文稿本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分優(yōu)選第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

選擇性激光燒結(jié)工藝(SelectiveLaserSintering，SLS)又稱(chēng)為選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)，該方法最初是由美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R.Dechard于1989年提出的，稍后組建了DTM公司，于1992年開(kāi)發(fā)了基于SLS的商業(yè)成型機(jī)(Sinterstation)。20年來(lái)，奧斯汀分校和DTM公司在SLS領(lǐng)域做了大量的研究工作，并取得了豐碩成果。德國(guó)的EOS公司在這一領(lǐng)域也做了很多研究工作，并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的系列成型設(shè)備。國(guó)內(nèi)華中科技大學(xué)（武漢濱湖機(jī)電產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司）、南京航空航天大學(xué)、中北大學(xué)和北京隆源自動(dòng)成型有限公司等,也取得了許多重大成果和系列的商品化設(shè)備。

SLS工藝是利用粉末材料（金屬粉末或非金屬粉末）在激光照射下燒結(jié)的原理，在計(jì)算機(jī)控制下層層堆積成型。SLS的原理與SLA十分相似，主要區(qū)別在于所使用的材料及其性狀不同。SLA所用的材料是液態(tài)的紫外光敏可凝固樹(shù)脂，而SLS則使用粉狀的材料。

第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分1選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理和特點(diǎn)23選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程4高分子粉末燒結(jié)件的后處理

66選擇性激光燒結(jié)快速成型材料及設(shè)備第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝5選擇性激光燒結(jié)工藝參數(shù)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

選擇性激光燒結(jié)加工過(guò)程是采用鋪粉輥將一層粉末材料平鋪在已成形零件的上表面，并加熱至恰好低于該粉末燒結(jié)點(diǎn)的某一溫度，控制系統(tǒng)控制激光束按照該層的截面輪廓在粉層上掃描，使粉末的溫度升至熔化點(diǎn)，進(jìn)行燒結(jié)并與下面已成形的部分實(shí)現(xiàn)粘接。當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，工作臺(tái)下降一個(gè)層的厚度，鋪料輥又在上面鋪上一層均勻密實(shí)的粉末，進(jìn)行新一層截面的燒結(jié)，如此反復(fù)，直至完成整個(gè)模型。在成型過(guò)程中，未經(jīng)燒結(jié)的粉末對(duì)模型的空腔和懸臂部分起著支撐作用，不必象SLA和FDM工藝那樣另行生成支撐工藝結(jié)構(gòu)。

第一節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理和特點(diǎn)圖4-1選擇性激光燒結(jié)工藝原理圖1.選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

當(dāng)實(shí)體構(gòu)建完成并在原型部分充分冷卻后，粉末塊會(huì)上升到初始的位置，將其拿出并放置到后處理工作臺(tái)上，用刷子小心刷去表面粉末露出加工件部分，其余殘留的粉末可用壓縮空氣除去。

圖4-2選擇性激光燒結(jié)系統(tǒng)的基本組成第一節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理和特點(diǎn)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分◎可直接制作金屬制品◎可采用多種材料◎無(wú)需支撐結(jié)構(gòu)◎制造工藝比較簡(jiǎn)單

◎材料利用率高

優(yōu)點(diǎn)：2.選擇性激光燒結(jié)工藝的特點(diǎn)

缺點(diǎn)：◎原型表面粗糙◎燒結(jié)過(guò)程揮發(fā)異味◎有時(shí)需要比較復(fù)雜的輔助工藝

第一節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理和特點(diǎn)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分1選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理和特點(diǎn)23選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程4高分子粉末燒結(jié)件的后處理

66選擇性激光燒結(jié)快速成型材料及設(shè)備第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝5選擇性激光燒結(jié)工藝參數(shù)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備

SLS工藝材料適應(yīng)面廣，不僅能制造塑料零件，還能制造陶瓷、石蠟等材料的零件。特別是可以直接制造金屬零件，這使SLS工藝頗具吸引力。

用于SLS工藝的材料是各類(lèi)粉末，包括金屬、陶瓷、石蠟以及聚合物的粉末，工程上一般采用粒度的大小來(lái)劃分顆粒等級(jí)，如右表所示。SLS工藝采用的粉末粒度一般在50～125μm之間。表4-1工程上粉體的等級(jí)及相應(yīng)的粒度范圍

1.選擇性激光燒結(jié)快速成型材料本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分間接SLS用的復(fù)合粉末通常有兩種混合形式：◎粘結(jié)劑粉末與金屬或陶瓷粉末按一定比例機(jī)械混合；◎把金屬或陶瓷粉末放到粘結(jié)劑稀釋液中，制取具有粘結(jié)劑包裹的金屬或陶瓷粉末。實(shí)踐表明，采用粘結(jié)劑包裹的粉末的制備雖然復(fù)雜，但燒結(jié)效果較機(jī)械混合的粉末好。近年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)并被應(yīng)用于SLS粉末激光燒結(jié)快速原型制作的材料種類(lèi)如表4-2所示。表4-2常用的SLS工藝的材料

第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分表4-3DTM公司開(kāi)發(fā)的部分SLS用成型材料第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備美國(guó)DTM公司開(kāi)發(fā)的粉末材料：

在SLS領(lǐng)域，以DTM公司所開(kāi)發(fā)的成型材料類(lèi)別較多，最具代表性，其已商品化的SLS用成型材料產(chǎn)品見(jiàn)表4-3，其中部分高分子材料粉末的具體型號(hào)及其指標(biāo)與性能如表4-4所示，部分金屬粉末及樹(shù)脂砂粉末的物理與力學(xué)性能如表4-5所示。本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分表4-4部分DuraForm系列粉末材料及性能第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分表4-5DTM公司開(kāi)發(fā)的部分金屬粉末及樹(shù)脂砂材料及性能第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備表4-6EOS公司開(kāi)發(fā)的部分粉末材料及性能德國(guó)EOS公司開(kāi)發(fā)的系列粉末燒結(jié)材料:

粉末燒結(jié)快速成型設(shè)備著名開(kāi)發(fā)商德國(guó)EOS公司也開(kāi)發(fā)了系列粉末燒結(jié)材料，其型號(hào)及性能等如表4-6所示。本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分表4-7

國(guó)內(nèi)各單位開(kāi)發(fā)的SLS用成型材料第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的SLS材料：國(guó)內(nèi)幾家主要快速成型技術(shù)研究單位研制的成型材料見(jiàn)表4-7。本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

研究選擇性激光燒結(jié)（SLS）設(shè)備工藝的單位有美國(guó)的DTM公司、3DSystems公司、德國(guó)的EOS公司以及國(guó)內(nèi)的北京隆源公司和華中科技大學(xué)等。下圖是DTM公司的Sinterstation2500和2500Plus機(jī)型，如圖所示。其中2500Plus機(jī)型的成型體積比過(guò)去增加了10%，同時(shí)通過(guò)對(duì)加熱系統(tǒng)的優(yōu)化，減少了輔助時(shí)間，提高了成型速度。2.選擇性激光燒結(jié)快速成型設(shè)備

圖4-4DTM公司的Sinterstation2500Plus機(jī)型

圖4-3DTM公司的Sinterstation2500機(jī)型第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分圖4-5HRPS-IIIA激光粉末燒結(jié)快速成型機(jī)

華中科技大學(xué)的HRPS-III激光粉末燒結(jié)系統(tǒng),如下圖所示。它在硬件和軟件方面有著自己先進(jìn)的特點(diǎn)。第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分（1）硬件方面

掃描系統(tǒng)采用國(guó)際著名公司的振鏡式動(dòng)態(tài)聚焦系統(tǒng)，具有高速度和高精度的特點(diǎn)激光器采用美國(guó)CO2激光器，具有穩(wěn)定性好、可靠性高、模式好、壽命長(zhǎng)、功率穩(wěn)定、可更換氣體、性能價(jià)格比高等特點(diǎn)，并配以全封閉恒溫水循環(huán)冷卻系統(tǒng)新型送粉系統(tǒng)可使燒結(jié)輔助時(shí)間大大減少排煙除塵系統(tǒng)及時(shí)充分地排除煙塵，防止煙塵對(duì)燒結(jié)過(guò)程和工作環(huán)境的影響工作腔結(jié)構(gòu)全封閉式，防止粉塵和高溫對(duì)設(shè)備關(guān)鍵元器件的影響第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

切片模塊具有HRPS-STL(基于STL文件)和HRPS-PDSLice（基于直接切片文件，由用戶(hù)選用）兩種模塊

數(shù)據(jù)處理具有STL文件識(shí)別及重新編碼，容錯(cuò)及數(shù)據(jù)過(guò)濾切片，STL文件可視化，原型制作實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真等功能工藝規(guī)劃具有多種材料燒結(jié)工藝模塊（包括燒結(jié)參數(shù)、掃描方式和成型方向等）

安全監(jiān)控設(shè)備和燒結(jié)過(guò)程故障自動(dòng)診斷，故障自動(dòng)停機(jī)保護(hù)（2）軟件方面

獨(dú)自開(kāi)發(fā)的功能強(qiáng)大的HRPS’2002軟件，有如下特點(diǎn)：第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備圖4-6HRPM-II金屬粉末熔化快速成型機(jī)

華中科技大學(xué)（武漢濱湖機(jī)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司）開(kāi)發(fā)了金屬粉末熔化快速成型系統(tǒng)，目前推出了HRPM-I和HRPM-II兩種型號(hào)。該設(shè)備可直接制作各種復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)的金屬件及具有隨形冷卻水道的注塑模、壓鑄模等金屬模具，材料利用率高。圖4-6為HRPM-II金屬粉末熔化快速成型機(jī)。本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分表4-8國(guó)內(nèi)外部分選擇性激光燒結(jié)快速成型設(shè)備一覽表第二節(jié)

選擇性激光燒結(jié)的材料及設(shè)備本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分1選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理和特點(diǎn)23選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程4高分子粉末燒結(jié)件的后處理

66選擇性激光燒結(jié)快速成型材料及設(shè)備第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝5選擇性激光燒結(jié)工藝參數(shù)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

選擇性激光燒結(jié)工藝使用的材料一般有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和它們的復(fù)合粉末材料。材料不同，其具體的燒結(jié)工藝也有所不同。1.高分子粉末材料燒結(jié)工藝高分子粉末材料激光燒結(jié)快速原型制造工藝過(guò)程同樣分為前處理、粉層燒結(jié)疊加以及后處理過(guò)程三個(gè)階段。

下面以某一鑄件的SLS原型在HRPS-IVB設(shè)備上的制作為例，介紹具體的工藝過(guò)程。第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程前處理成型后處理本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分（1）前處理

前處理階段主要完成模型的三維CAD造型，并經(jīng)STL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后輸入到粉末激光燒結(jié)快速原型系統(tǒng)中。右圖是某個(gè)鑄件的CAD模型。圖4-7某鑄件的CAD模型

第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分（2）粉層激光燒結(jié)疊加

圖4-8原型方位確定后的加工狀態(tài)

首先對(duì)成型空間進(jìn)行預(yù)熱。對(duì)于PS高分子材料，一般需要預(yù)熱到100℃左右。在預(yù)熱階段，根據(jù)原型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行制作方位的確定，當(dāng)擺放方位確定后，將狀態(tài)設(shè)置為加工狀態(tài)，如下圖所示。第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程

然后設(shè)定建造工藝參數(shù)，如層厚、激光掃描速度和掃描方式、激光功率、燒結(jié)間距等。當(dāng)成形區(qū)域的溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，便可以啟動(dòng)制作了。在制作過(guò)程中，為確保制件燒結(jié)質(zhì)量，減少翹曲變形，應(yīng)根據(jù)截面變化相應(yīng)的調(diào)整粉料預(yù)熱的溫度。所有疊層自動(dòng)燒結(jié)疊加完畢后，需要將原型在成型缸中緩慢冷卻至40℃以下，取出原型并進(jìn)行后處理。本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分圖4-9某鑄件經(jīng)過(guò)滲蠟處理的SLS原型（3）后處理

激光燒結(jié)后的PS原型件，強(qiáng)度很弱，需要根據(jù)使用要求進(jìn)行滲蠟或滲樹(shù)脂等進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。由于該原型用于熔模鑄造，所以進(jìn)行滲蠟處理。滲蠟后的該鑄件原型如圖所示。第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分2.金屬零件間接燒結(jié)工藝

在廣泛應(yīng)用的幾種快速原型技術(shù)方法中，只有SLS工藝可以直接或間接的燒結(jié)金屬粉末來(lái)制作金屬材質(zhì)的原型或零件。金屬零件間接燒結(jié)工藝使用的材料為混合有樹(shù)脂材料的金屬粉末材料，SLS工藝主要實(shí)現(xiàn)包裹在金屬粉粒表面樹(shù)脂材料的粘接。其工藝過(guò)程如右圖所示。由圖中可知，整個(gè)工藝過(guò)程主要分三個(gè)階段：一是SLS原型件（“綠件”）的制作，二是粉末燒結(jié)件（“褐件”）的制作，三是金屬溶滲后處理。圖4-10基于SLS工藝的金屬零件間接制造工藝過(guò)程第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分1、原型件制作關(guān)鍵技術(shù)選用合理的粉末配比：環(huán)氧樹(shù)脂與金屬粉末的比例一般控制在1：5與1：3之間。加工工藝參數(shù)匹配：粉末材料的物性、掃描間隔、掃描層厚、激光功率以及掃描速度等。2、褐件制作關(guān)鍵技術(shù)燒結(jié)溫度和時(shí)間：燒結(jié)溫度應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，而且燒結(jié)時(shí)間應(yīng)適宜。

3、金屬熔滲階段關(guān)鍵技術(shù)選用合適的熔滲材料及工藝：滲入金屬必須比“褐件”中金屬的熔點(diǎn)低。第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程金屬零件間接燒結(jié)工藝過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)：

本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分實(shí)例：

采用金屬鐵粉末、環(huán)氧樹(shù)脂粉末、固化劑粉末混合，其體積比為67%、16%、17%；在激光功率40W下，取掃描速度170mm/s，掃描間隔在0.2mm左右，掃描層厚為0.25mm時(shí)燒結(jié)。后處理二次燒結(jié)時(shí)，控制溫度在800℃，保溫1h；三次燒結(jié)時(shí)溫度1080℃，保溫40min；熔滲銅時(shí)溫度1120℃，熔滲時(shí)間40min。所成型的金屬齒輪零件如圖所示。圖4-11金屬齒輪零件

第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

金屬零件直接燒結(jié)工藝采用的材料是純粹的金屬粉末，是采用SLS工藝中的激光能源對(duì)金屬粉末直接燒結(jié)，使其融化，實(shí)現(xiàn)疊層的堆積。其工藝流程如圖所示。金屬零件直接燒結(jié)成型過(guò)程較間接金屬零件制作過(guò)程明顯縮短，無(wú)需間接燒結(jié)時(shí)復(fù)雜的后處理階段。但必須有較大功率的激光器，以保證直接燒結(jié)過(guò)程中金屬粉末的直接熔化。因而，直接燒結(jié)中激光參數(shù)的選擇，被燒結(jié)金屬粉末材料的熔凝過(guò)程及控制是燒結(jié)成型中的關(guān)鍵。圖4-12基于SLS工藝的金屬零件直接制造工藝流程

3.金屬零件直接燒結(jié)工藝

第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分4.

陶瓷粉末燒結(jié)工藝

陶瓷粉末材料的選擇性激光燒結(jié)工藝需要在粉末中加入粘結(jié)劑。目前所用的純陶瓷粉末原料主要有Al2O3和SiC，而粘接劑有無(wú)機(jī)粘接劑、有機(jī)粘接劑和金屬粘接劑等三種。當(dāng)材料是陶瓷粉末時(shí)，可以直接燒結(jié)鑄造用的殼形來(lái)生產(chǎn)各類(lèi)鑄件，甚至是復(fù)雜的金屬零件。陶瓷粉末燒結(jié)制件的精度由激光燒結(jié)時(shí)的精度和后續(xù)處理時(shí)的精度決定。在激光燒結(jié)過(guò)程中，粉末燒結(jié)收縮率、燒結(jié)時(shí)間、光強(qiáng)、掃描點(diǎn)間距和掃描線行間距對(duì)陶瓷制件坯體的精度有很大影響。另外，光斑的大小和粉末粒徑直接影響陶瓷制件的精度和表面粗糙度。后續(xù)處理（焙燒）時(shí)產(chǎn)生的收縮和變形也會(huì)影響陶瓷制件的精度。第三節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分1選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理和特點(diǎn)23選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程4高分子粉末燒結(jié)件的后處理

66選擇性激光燒結(jié)快速成型材料及設(shè)備第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝5選擇性激光燒結(jié)工藝參數(shù)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

高分子粉末材料燒結(jié)件的后處理工藝主要有滲樹(shù)脂和滲蠟兩種。當(dāng)原型件主要用于熔模鑄造的消失型時(shí)，需要進(jìn)行滲蠟處理。當(dāng)原型件為了提高強(qiáng)硬性指標(biāo)時(shí)，需要進(jìn)行滲樹(shù)脂處理。以高分子粉末為基底的燒結(jié)件力學(xué)性能較差，作為原型件一般需對(duì)燒結(jié)件進(jìn)行樹(shù)脂增強(qiáng)。在樹(shù)脂涂料中，環(huán)氧樹(shù)脂的收縮率較小，可以較好地保持燒結(jié)原型件的尺寸精度，提高高分子粉末燒結(jié)件的適用范圍。第四節(jié)高分子粉末燒結(jié)件的后處理本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分影響后處理的因素：

a)未經(jīng)處理的PS原型件b)經(jīng)過(guò)滲樹(shù)脂后的PS原型件圖4-14PS材料SLS原型處理前后的斷面SEM照片第四節(jié)高分子粉末燒結(jié)件的后處理

從斷面的SEM照片可以看出，未經(jīng)處理的燒結(jié)件的微粒間除熔融粘連外，有大量的空隙存在；而經(jīng)樹(shù)脂處理后的燒結(jié)件，樹(shù)脂填充了大量的空隙，燒結(jié)件的強(qiáng)度和抗沖能力都大大提高了。（一）收縮精度的影響本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

（二）力學(xué)性能的影響

塑料硬度是表示抵抗其他較硬物體的壓入性能，是材料軟硬程度有條件性的定量反映。燒結(jié)后的材料表面有一定的硬度，浸漬后，燒結(jié)件的HD由51提高到73左右，硬度有了顯著的改善。沖擊性能對(duì)復(fù)合材料的宏觀缺陷和微觀結(jié)構(gòu)上的差異十分敏感。經(jīng)樹(shù)脂處理后的燒結(jié)件的抗沖擊性能得到了改善，抗沖性能約為未處理件的1.9~2.7倍，可以經(jīng)受實(shí)際組裝測(cè)試高速?zèng)_擊狀態(tài)下對(duì)斷裂的抵抗能力。未經(jīng)樹(shù)脂處理的原燒結(jié)制件的最大壓力為26.894MPa，經(jīng)不同環(huán)氧樹(shù)脂體系處理燒結(jié)制件的最大受壓為47.207~67.137MPa。處理過(guò)后的抗壓能力約為之前的1.8~2.5倍。經(jīng)樹(shù)脂處理后，燒結(jié)制件所能承受的拉伸荷載成倍地增加。燒結(jié)原型件的微粒間除熔融粘連外，亦有大量的空隙存在；而經(jīng)樹(shù)脂處理后的燒結(jié)件，樹(shù)脂填充了大量的空隙，燒結(jié)件的抗沖能力提高。本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分1選擇性激光燒結(jié)工藝的基本原理和特點(diǎn)23選擇性激光燒結(jié)工藝過(guò)程4高分子粉末燒結(jié)件的后處理

66選擇性激光燒結(jié)快速成型材料及設(shè)備第四章選擇性激光燒結(jié)成型工藝5選擇性激光燒結(jié)工藝參數(shù)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分第五節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝參數(shù)在選擇性激光燒結(jié)的過(guò)程中，通過(guò)CO2激光器放出的熱量使粉末材料加熱熔化后一層層地疊加組成一個(gè)三維物體。激光束在計(jì)算機(jī)的控制下，通過(guò)掃描器以一定的速度和能量密度按分層面的二維數(shù)據(jù)掃描。激光束掃描之處，粉末燒結(jié)成一定厚度的實(shí)體片層，未掃描的地方仍保持松散的粉末狀。根據(jù)物體截面層的厚度而升降工作臺(tái)，鋪粉滾筒再次將粉鋪平后，開(kāi)始新一層的掃描。然后激光束又照射這層被選定的區(qū)域使其牢固地粘結(jié)在前一層上。如此重復(fù)直到整個(gè)制件成型完畢。影響SLS成型精度的因素很多，例如SLS設(shè)備精度誤差、CAD模型切片誤差、掃描方式、粉末顆粒、環(huán)境溫度、激光功率、掃描速度、掃描間距、單層層厚等。燒結(jié)工藝參數(shù)對(duì)精度和強(qiáng)度的影響是很大的。激光和燒結(jié)工藝參數(shù)，如激光功率、掃描速度和方向及間距、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間以及層厚度等對(duì)層與層之間的粘接、燒結(jié)體的收縮變形、翹曲變形甚至開(kāi)裂都會(huì)產(chǎn)生影響。本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分（1）激光功率

激光功率的增加，尺寸誤差向正方向增大激光功率增加時(shí)，強(qiáng)度也隨著增大激光功率過(guò)大會(huì)加劇因熔固收縮而導(dǎo)致的制件翹曲變形

（2）掃描速度

掃描速度增加，尺寸誤差向負(fù)誤差的方向減小掃描速度增加，燒結(jié)制件強(qiáng)度減小

因此應(yīng)綜合考慮上述影響而選擇適宜的燒結(jié)激光功率所以也應(yīng)綜合考慮上述影響而選擇適宜的掃描速度第五節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝參數(shù)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分（3）燒結(jié)間距

燒結(jié)間距增加，尺寸誤差向負(fù)誤差方向減小

燒結(jié)間距增加，燒結(jié)制件強(qiáng)度減小

燒結(jié)間距增加，成型效率提高

（4）單層層厚

單層層厚增加，尺寸誤差向負(fù)誤差方向減小單層層厚增加，燒結(jié)制件強(qiáng)度減小單層厚度增加，成型效率提高

所以也應(yīng)綜合考慮上述影響而選擇適宜的掃描間距所以也應(yīng)綜合考慮上述影響而選擇適宜的單層厚度第五節(jié)選擇性激光燒結(jié)工藝參數(shù)本文檔共45頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期六\13點(diǎn)22分

此外，預(yù)熱是SLS工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，