PS粉末SLS快速成型收缩率实验研究

几种快速成型方式的比较几种常见快速成型工艺的比较在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括：FDM, SLA, SLS, LOM等工艺，而这几种工艺又各有千秋，下面我们在主要看一下这几种工艺的优缺点比较：FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料、聚碳酸酯）加热熔化进而堆积成型方法，简称丝状材料选择性熔覆.原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约厚的薄片轮廓。

一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层画出截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。

这种工艺方法同样有多种材料可供选用，如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。

这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，并可安全地用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。

适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。

专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性，可采用伽码射线及其他医用方式消毒，特别适合于医用。

FDM快速原型技术的优点是：制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的污染；1次成型、易于操作且不产生垃圾；独有的水溶性支撑技术，使得去除支撑结构简单易行，可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件；原材料以材料卷的形式提供，易于搬运和快速更换。

可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等快速原型技术的缺点是：成型精度相对国外先进的SLA工艺较低，最高精度、成型表面光洁度不如国外SLA：成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography)原理的一种工艺的简称，是最早出现的一种快速成型技术。

一、实习目的通过本次工程训练实习，旨在使学生了解快速成型技术的原理、过程及其在工程领域的应用，提高学生的实际操作能力，培养创新意识和团队协作精神。

同时，通过实习，使学生更好地将理论知识与实践相结合，为今后从事相关工作奠定基础。

二、实习时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实习地点XX快速成型实验室四、实习内容1. 快速成型技术简介快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种将数字模型快速转化为物理实体的技术，广泛应用于模具制造、产品开发、医疗、航空航天等领域。

本次实习主要涉及以下几种快速成型技术：（1）立体光固化成型（SLA）（2）选择性激光烧结（SLS）（3）熔融沉积成型（FDM）（4）三维喷印成型（3DP）2. 实验操作（1）SLA实验首先，实习老师介绍了SLA技术的原理和设备操作流程。

随后，我们分组进行实验操作，分别完成以下步骤：① 设计数字模型：使用CAD软件设计所需的模型，并将其导出为STL格式。

② 准备光敏树脂：将光敏树脂倒入容器中，搅拌均匀。

③ 激光扫描：将数字模型导入设备，设置扫描参数，进行激光扫描。

④ 固化成型：通过紫外激光照射，使光敏树脂固化，形成实体模型。

⑤ 清洗与干燥：将成型后的模型放入清洗液中清洗，去除多余的光敏树脂，然后进行干燥处理。

（2）SLS实验实习老师介绍了SLS技术的原理和设备操作流程。

随后，我们分组进行实验操作，分别完成以下步骤：① 设计数字模型：使用CAD软件设计所需的模型，并将其导出为STL格式。

② 准备粉末材料：将粉末材料放入设备中，搅拌均匀。

③ 激光烧结：将数字模型导入设备，设置扫描参数，进行激光烧结。

④ 喷涂粘结剂：在烧结完成后，使用粘结剂喷枪对模型进行喷涂，使粉末材料粘结在一起。

⑤ 清洗与干燥：将成型后的模型放入清洗液中清洗，去除多余的材料，然后进行干燥处理。

3. 实习总结通过本次实习，我们对快速成型技术有了更深入的了解，掌握了SLA和SLS两种技术的操作流程。

直接金属SLS快速成型机的研究及其参数化设计直接金属SLS快速成型机的研究及其参数化设计引言：随着科技的不断进步和制造业的快速发展，快速成型技术正逐渐成为现代制造业的关键技术之一。

直接金属选择性激光烧结（SLS）是快速成型技术的一种重要形式，它具有高精度、高效率、无需模具、能够制造复杂形状和内部结构的优势，广泛应用于汽车制造、航空航天、医疗器械等领域。

本文将对直接金属SLS快速成型机的研究进展以及参数化设计进行探讨。

一、直接金属SLS快速成型机的研究进展近年来，随着材料学、光学技术和计算机技术的不断发展，直接金属SLS快速成型机取得了显著的研究进展。

首先，在材料方面，研究人员针对不同应用需求，开发了各种金属粉末，如不锈钢、铝合金、钛合金等，丰富了直接金属SLS的材料选择。

其次，在烧结工艺方面，研究人员通过优化激光参数、加热方式和冷却速度等，提高了零件的密实性和机械性能。

此外，研究人员还改进了建模和切片算法，以提高建模精度和打印效率。

总的来说，直接金属SLS快速成型机在材料、工艺和软件方面都取得了很大的进展，为实现高质量、高效率的金属零件制造奠定了基础。

二、直接金属SLS快速成型机的参数化设计参数化设计是直接金属SLS快速成型机的重要研究方向之一。

传统的设计流程通常需要进行多次试制和调整，耗时费力。

而通过参数化设计，可以通过调整参数来生成多种不同的零件形状，从而快速满足不同产品的需求。

具体而言，直接金属SLS快速成型机的参数化设计主要包括以下几个方面：1. 材料参数的设计：直接金属SLS快速成型机的材料参数是直接影响成品质量和性能的关键因素。

在参数化设计中，研究人员可以通过调整粉末颗粒大小、密度、熔化温度和烧结速度等参数，来实现不同材料的打印。

2. 结构参数的设计：结构参数是指直接金属SLS快速成型机打印零件时的几何参数和尺寸参数。

通过参数化设计，可以调整零件的大小、形状、壁厚等参数，以满足不同产品的设计需求。

快速成型实验指导书1、实验目的1）掌握快速成形的基本理论；2）了解快速成形工艺方法种类及特点；3）掌握快速成形设备操作方法。

2、快速成型技术的原理及应用快速成型属于离散／堆积成型。

它从成型原理上提出一个全新的思维模式三维模型，即将计算机上制作的零件三维模型，进行网格化处理并存储，对其进行分层处理，得到各层截面的二维轮廓信息，按照这些轮廓信息自动生成加工路径，由成型头在控制系统的控制下，选择性地固化或切割一层层的成型材料，形成各个截面轮廓薄片，并逐步顺序叠加成三维坯件，然后进行坯件的后处理，形成零件。

目前RP技术的发展水平而言，在国内主要是应用于新产品（包括产品的更新换代）开发的设计验证和模拟样品的试制上，即完成从产品的概念设计（或改型设计）--造型设计--结构设计--基本功能评估--模拟样件试制这段开发过程。

对某些以塑料结构为主的产品还可以进行小批量试制，或进行一些物理方面的功能测试、装配验证、实际外观效果审视，甚至将产品小批量组装先行投放市场，达到投石问路的目的。

快速成型的应用主要体现在以下几个方面：（1）新产品开发过程中的设计验证与功能验证。

RP技术可快速地将产品设计的CAD模型转换成物理实物模型，这样可以方便地验证设计人员的设计思想和产品结构的合理性、可装配性、美观性，发现设计中的问题可及时修改。

如果用传统方法，需要完成绘图、工艺设计、工装模具制造等多个环节，周期长、费用高。

如果不进行设计验证而直接投产，则一旦存在设计失误，将会造成极大的损失。

（2）可制造性、可装配性检验和供货询价、市场宣传，对有限空间的复杂系统，如汽车、卫星、导弹的可制造性和可装配性用RP方法进行检验和设计，将大大降低此类系统的设计制造难度。

对于难以确定的复杂零件，可以用RP，技术进行试生产以确定最佳的合理的工艺。

此外，RP原型还是产品从设计到商品化各个环节中进行交流的有效手段。

比如为客户提供产品样件，进行市场宣传等，快速成型技术已成为并行工程和敏捷制造的一种技术途径。

第1篇一、实验目的1. 了解收缩率的概念和意义；2. 掌握收缩率测试的方法和步骤；3. 通过实验，掌握不同材料在特定条件下的收缩率；4. 分析影响收缩率的因素，为材料选择和加工提供参考。

二、实验原理收缩率是指材料在加热或冷却过程中，长度、面积、体积等尺寸发生变化的程度。

收缩率是材料的重要性能指标之一，对材料的加工和使用具有重要意义。

本实验通过测量不同材料在加热过程中的收缩率，分析影响收缩率的因素。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：高温炉、温度控制器、游标卡尺、电子秤、数据采集器、计算机等；2. 实验材料：不同类型的金属、塑料、陶瓷等。

四、实验步骤1. 样品准备：选取不同类型的材料，切割成相同尺寸的样品，确保样品表面平整、无划痕；2. 样品预处理：对样品进行清洗、干燥等预处理，以消除样品表面和内部的水分及杂质；3. 样品安装：将样品安装在高温炉的支架上，确保样品在加热过程中不会发生倾斜；4. 加热：启动高温炉，按照设定的温度和时间对样品进行加热；5. 收缩率测量：在加热过程中，每隔一定时间使用游标卡尺测量样品的长度、面积、体积等尺寸，记录数据；6. 数据处理：将实验数据输入计算机，利用数据采集器进行数据处理和分析；7. 结果分析：分析不同材料在不同温度下的收缩率，总结影响收缩率的因素。

五、实验结果与分析1. 不同材料在加热过程中的收缩率不同，金属的收缩率相对较小，塑料和陶瓷的收缩率相对较大；2. 在加热初期，样品的收缩率随温度升高而增加，随着温度的继续升高，收缩率逐渐趋于稳定；3. 不同材料的收缩率与加热温度和加热时间有关，加热温度越高，加热时间越长，收缩率越大；4. 样品的收缩率与材料的热膨胀系数有关，热膨胀系数越大，收缩率越小；5. 样品的收缩率与样品的密度有关，密度越大，收缩率越小。

六、实验结论1. 通过本实验，掌握了收缩率测试的方法和步骤；2. 了解了不同材料在加热过程中的收缩率特点；3. 分析了影响收缩率的因素，为材料选择和加工提供了参考。

SLS技术的成形⼯艺原理⼀、实验名称：选择性激光烧结快速成型⼯艺实验SLS成型技术开辟了不⽤任何⼑具⽽迅速制作各类零件的途径，并为⽤传统⽅法不能或难于制造的零件或模型提供了⼀种崭新的制造⼿段，SLS技术的特点归纳起来主要有以下⼏点：（1）过程与零件复杂程度⽆关，是真正的⾃由制造，这是传统⽅法⽆法⽐拟的。

SLS 与其它RP不同，不需要预先制作⽀架，未烧结的松敞粉末作为⾃然⽀架，SLS可以成型⼏乎任意⼏何形状的零件，对具有复杂内部结构的零件特别有效。

（2）技术的⾼度集成，它是计算机技术、数控技术、激光技术与材料技术的综合集成。

（3）⽣产周期短，由于该技术是建⽴在⾼度集成的基础上，从CAD设计到零件的加⼯完成只需⼏⼩时到⼏⼗⼩时，这⼀特点使其特别适合于新产品的开发。

（4）与传统⼯艺⽅法相结合，可实现快速铸造、快速模具制造、⼩批量零件输出等功能，为传统制造⽅法注⼊新的活⼒。

（5）产品的单价⼏乎与批量⽆关，特别适合于新产品的开发或单件、⼩量零件的⽣产。

（6）材料适应⾯⼴，不仅能制造塑料零件，还能制造陶瓷、蜡等材料的零件。

特别是可以制造⾦属零件。

这使SLS⼯艺颇具吸引⼒。

成型材料是SLS 技术发展和烧结成功的⼀个关键环节,它直接影响成型件的成型速度、精度和物理、化学性能，影响成型⼯艺和设备的选择以及成型件的综合性能。

因此，国内外有许多公司和研究单位加强了这⼀领域的研究⼯作,并且取得了重⼤进步。

从理论上讲任何受热粘结的粉末都有被⽤作 SLS 原材料的可能性。

原则上这包括了塑料、陶瓷、⾦属粉末及它们的复合材料。

⽬前SLS材料主要有塑料粉（PC、PS、ABS）、蜡粉、⾦属粉、表⾯覆有粘结剂的覆膜陶瓷粉、覆膜⾦属粉及覆膜砂等。

（7）应⽤⾯⼴，由于成型材料的多样化，使得SLS 适合于多种应⽤领域，如原型设计验证、模具母模、精铸熔模、铸造型壳和型芯等。

（8）⾼精度，依赖于使⽤的材料种类和粒径、产品的⼏何形状和复杂程度，该⼯艺⼀般能够达到⼯件整体范围内±（0.05-2.5）mm 的公差。

一、实习背景随着现代制造业的快速发展，传统制造工艺在效率、精度和成本方面逐渐无法满足市场需求。

快速成型技术作为一种新兴的制造技术，以其高效、灵活、低成本的特点，受到了广泛关注。

为了提高学生对快速成型技术的了解和应用能力，我们开展了为期两周的金工实习快速成型课程。

二、实习目的1. 使学生了解快速成型技术的原理、工艺流程及特点。

2. 掌握快速成型设备的基本操作方法和注意事项。

3. 培养学生动手能力和创新意识，提高综合素质。

三、实习内容1. 快速成型技术原理及分类快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种将数字模型快速转化为实体模型的技术。

根据成型材料、工艺原理和设备结构的不同，快速成型技术可分为以下几类：（1）立体光固化成型（SLA）：采用紫外光照射液态光敏树脂，使其固化成一定厚度的层状结构，逐层叠加形成实体。

（2）熔融沉积成型（FDM）：将丝状热塑性材料加热熔化，通过喷嘴挤出，沉积到工作台上形成实体。

（3）选择性激光烧结（SLS）：采用激光束将粉末材料烧结成实体。

（4）选择性激光熔化（SLM）：与SLS类似，但采用激光束熔化金属粉末材料。

2. 快速成型设备操作及注意事项（1）SLA设备操作1）准备工作：检查设备是否正常，加注液态光敏树脂，调整激光束位置。

2）模型制作：将数字模型导入设备，设置成型参数，启动设备进行成型。

3）后处理：取出模型，清洗表面，进行必要的打磨、抛光等处理。

（2）FDM设备操作1）准备工作：检查设备是否正常，安装丝状材料，调整打印参数。

2）模型制作：将数字模型导入设备，设置成型参数，启动设备进行成型。

3）后处理：取出模型，进行必要的打磨、抛光等处理。

3. 实体模型制作及分析以一个手机壳为例，展示快速成型实体模型制作过程。

（1）设计手机壳模型：使用CAD软件设计手机壳的三维模型。

（2）模型导入设备：将设计好的模型导入快速成型设备。

（3）成型：启动设备进行成型，生成手机壳实体模型。

SLS快速成型机设计SLS（Selective Laser Sintering）是一种先进的快速成型技术，也是目前广泛应用于工业领域的一种方法。

它以粉末材料为原料，利用激光束将粉末材料按照设计要求逐层熔结成立体实物。

下面将详细介绍SLS快速成型机的设计。

首先，SLS快速成型机的设计必须考虑到以下几个方面：建模软件、控制系统、激光束系统、粉末供给系统、温度控制系统和安全设备。

在控制系统方面，SLS快速成型机需要使用PLC（Programmable Logic Controller）控制系统，对快速成型机的运行进行精确控制。

PLC 控制系统可以控制激光束的位置、强度和方向，实现准确的熔结过程。

激光束系统是SLS快速成型机的核心部件，它负责将激光束聚焦在粉末材料上进行熔结。

激光束系统包括激光发生器、扫描镜和光源等组件。

激光发生器负责产生高强度的激光束，扫描镜则用于将激光束按照设计路径进行扫描，光源则提供光能来激发激光束。

这些组件需要精确的控制，以保证熔结过程的准确性和质量。

粉末供给系统是将粉末材料输送到熔结区域的设备。

它由粉末槽、输送机和喷嘴等部分组成。

粉末槽用来存放粉末材料，输送机将粉末材料输送到喷嘴，喷嘴则喷洒粉末材料到激光束照射的区域。

粉末供给系统需要保证粉末材料的均匀输送和适量喷洒，以保证熔结过程的稳定性。

温度控制系统是SLS快速成型机中非常重要的一部分，它可以控制熔结区域的温度。

温度控制系统通常包括加热设备和温度传感器。

加热设备可以提供适当的热量来熔结粉末材料，温度传感器则用来监测熔结区域的温度，以实现精确的温度控制。

最后，安全设备是SLS快速成型机设计中必不可少的一部分。

由于快速成型过程中会产生高温和高能量的激光束，所以需要设置相应的安全装置来确保操作人员的安全。

如门禁传感器、熔结区域封闭装置和紧急停止按钮等。

综上所述，SLS快速成型机的设计需要考虑建模软件、控制系统、激光束系统、粉末供给系统、温度控制系统和安全设备等方面。

一、实验名称：选择性激光烧结快速成型工艺实验SLS成型技术开辟了不用任何刀具而迅速制作各类零件的途径，并为用传统方法不能或难于制造的零件或模型提供了一种崭新的制造手段，SLS技术的特点归纳起来主要有以下几点：（1）过程与零件复杂程度无关，是真正的自由制造，这是传统方法无法比拟的。

SLS 与其它RP不同，不需要预先制作支架，未烧结的松敞粉末作为自然支架，SLS可以成型几乎任意几何形状的零件，对具有复杂内部结构的零件特别有效。

（2）技术的高度集成，它是计算机技术、数控技术、激光技术与材料技术的综合集成。

（3）生产周期短，由于该技术是建立在高度集成的基础上，从CAD设计到零件的加工完成只需几小时到几十小时，这一特点使其特别适合于新产品的开发。

（4）与传统工艺方法相结合，可实现快速铸造、快速模具制造、小批量零件输出等功能，为传统制造方法注入新的活力。

（5）产品的单价几乎与批量无关，特别适合于新产品的开发或单件、小量零件的生产。

（6）材料适应面广，不仅能制造塑料零件，还能制造陶瓷、蜡等材料的零件。

特别是可以制造金属零件。

这使SLS工艺颇具吸引力。

成型材料是SLS 技术发展和烧结成功的一个关键环节,它直接影响成型件的成型速度、精度和物理、化学性能，影响成型工艺和设备的选择以及成型件的综合性能。

因此，国内外有许多公司和研究单位加强了这一领域的研究工作,并且取得了重大进步。

从理论上讲任何受热粘结的粉末都有被用作 SLS 原材料的可能性。

原则上这包括了塑料、陶瓷、金属粉末及它们的复合材料。

目前SLS材料主要有塑料粉（PC、PS、ABS）、蜡粉、金属粉、表面覆有粘结剂的覆膜陶瓷粉、覆膜金属粉及覆膜砂等。

（7）应用面广，由于成型材料的多样化，使得SLS 适合于多种应用领域，如原型设计验证、模具母模、精铸熔模、铸造型壳和型芯等。

（8）高精度，依赖于使用的材料种类和粒径、产品的几何形状和复杂程度，该工艺一般能够达到工件整体范围内±（0.05-2.5）mm 的公差。

几种常见的‎快速成型技‎术一、FDM丝状材料选‎择性熔覆（Fused‎Depos‎i tion‎Model‎i ng）快速原型工‎艺是一种不‎依靠激光作‎为成型能源‎、而将各种丝‎材加热溶化‎的成型方法‎，简称FDM‎。

丝状材料选‎择性熔覆的‎原理室，加热喷头在‎计算机的控‎制下，根据产品零‎件的截面轮‎廓信息，作X-Y平面运动‎。

热塑性丝状‎材料（如直径为1‎.78mm的‎塑料丝）由供丝机构‎送至喷头，并在喷头中‎加热和溶化‎成半液态，然后被挤压‎出来，有选择性的‎涂覆在工作‎台上，快速冷却后‎形成一层大‎约0.127mm‎厚的薄片轮‎廓。

一层截面成‎型完成后工‎作台下降一‎定高度，再进行下一‎层的熔覆，好像一层层‎"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三‎维产品零件‎。

这种工艺方‎法同样有多‎种材料选用‎，如ABS塑‎料、浇铸用蜡、人造橡胶等‎。

这种工艺干‎净，易于操作，不产生垃圾‎，小型系统可‎用于办公环‎境，没有产生毒‎气和化学污‎染的危险。

但仍需对整‎个截面进行‎扫描涂覆，成型时间长‎。

适合于产品‎设计的概念‎建模以及产‎品的形状及‎功能测试。

由于甲基丙‎烯酸ABS‎（MABS）材料具有较‎好的化学稳‎定性，可采用加码‎射线消毒，特别适用于‎医用。

但成型精度‎相对较低，不适合于制‎作结构过分‎复杂的零件‎。

FDM快速‎原型技术的‎优点是：1、制造系统可‎用于办公环‎境，没有毒气或‎化学物质的‎危险。

2、工艺干净、简单、易于材作且‎不产生垃圾‎。

3、可快速构建‎瓶状或中空‎零件。

4、原材料以卷‎轴丝的形式‎提供，易于搬运和‎快速更换。

5、原材料费用‎低，一般零件均‎低于20美‎元。

6、可选用多种‎材料，如可染色的‎A BS和医‎用ABS、PC、PPSF等‎。

FDM快速‎原型技术的‎缺点是：1、精度相对国‎外SLA工‎艺较低，最高精度0‎.127mm‎。

2、速度较慢。

二、SLA光敏树脂选‎择性固化是‎采用立体雕‎刻（Stere‎o lith‎o grap‎h y）原理的一种‎工艺，简称SLA‎，也是最早出‎现的、技术最成熟‎和应用最广‎泛的快速原‎型技术。

造成湖南SLS激光快速成型误差的因素分析造成湖南SLS激光快速成型工艺误差的因素较多，SLS工艺中的烧结参数主要有预热温度、激光功率、扫描速度、扫描间隔、扫描路径以及层厚等。

而且各因素对此误差的影响差别很大，同时各因素之间也相互关联、相互制约。

影响零件表面粗糙度的参数主要是扫描间隔和层厚；而对于零件的尺寸精度和形状精度来说，则是几个因素综合作用的结果。

1、粉末预热温度对误差的影响由于激光加热时，粉末温度突然升高使之与周围粉末之间产生一个较大的温度梯度，易导致翘曲变形。

对粉末进行预热有利于减少激光照射的粉末与其周围粉末之间的温度梯度从而可以改善制件的翘曲变形嘲。

如果预热温度太低，由于粉层冷却太快，熔化颗粒之间来不及充分润湿和互相扩散、流动，烧结体内留下大量空隙，导致烧结深度和密度大幅度下降，成形件质量因此受到很大的影响。

随着加热温度的提高，粉末材料导热性能变好，同时低熔点有机成分液相数增加，有利于其流动扩散和润湿，可以得到更好的层内烧结和层间烧结，使烧结深度和密度增加，从而提高成形质量。

湖南SLS激光快速成型华曙高科提醒，若预热温度太高，又会导致部分低熔点有机物的碳化和烧损，反而降低烧结深度和密度。

2、烧结温度控制不当引起的误差激光的烧结温度是影响SLS制件的主要因素之一。

激光束对粉末材料的扫描烧结温度决定于两个因素：一个是激光束的扫描速度，另一个是扫描激光器的功率输出。

扫描速度越高、功率输出越低、受照射的粉末材料的受热温度越低，而扫描速度越低、功率输出越高，受照射的粉末材料的受热温度越高。

湖南SLS激光快速成型中的激光扫描烧结与激光切割中的情形不太相同，当激光束扫描加热粉末材料时，激光对粉末颗粒的能量辐射时间极短，一般在0．1 ms——0．1 s。

将每层烧结材料加热到某一温度区间，如烧结温度t大于t（max）就会引起材料被破坏；如烧结温度小于t（min）则不能达到使粉末材料互相粘结的目的，影响制件的力学性能。

SLS用Tg可控的PS球形颗粒的制备研究中期报告
本研究旨在探索一种先进的SLS（选择性激光烧结，Selective Laser Sintering）制备方法，以生产具有可控Tg（玻璃化转变温度）的PS（聚苯乙烯）球形颗粒。

本报告概括了本研究的中期成果，包括制备方法、
材料选择、实验设计和初步结果。

制备方法：我们选择使用SLS技术制备具有可控Tg的PS球形颗粒。

该方法利用激光烧结聚合物粉末层来形成颗粒，从而在粉末中形成单个
颗粒。

通过控制激光功率和扫描速度，可以调节球形颗粒的大小和形状。

为了实现可控Tg，我们选择添加不同含量的聚乙烯醇（PVA）作为降低
Tg的剂量，从而使颗粒具有不同的Tg。

材料选择：我们选择使用高纯度PS粉末（99.9％纯度），以确保颗粒的均匀性和可重复性。

我们还选择了具有不同分子量和亲和力的PVA
作为Tg调节剂。

实验设计：我们设计了一系列实验，通过改变PVA的添加量，探究
不同Tg条件下制备的颗粒形状和大小。

我们使用显微镜和雷射粒度仪等设备对制备的颗粒进行表征，并研究了Tg的影响。

初步结果：我们已经成功制备出具有不同Tg的PS球形颗粒，且颗
粒具有良好的球形度和分散性。

随着PVA添加量的增加，颗粒的Tg有所降低，但颗粒的形状和大小受到较小的影响。

在本研究的进一步工作中，我们将继续探究SLS制备具有不同物理
和化学性质的聚合物颗粒，并优化颗粒的制备条件，以更好地满足颗粒
在3D打印中的应用需求。

聚苯乙烯粉末的选择性激光烧结成型工艺参数预测针对选择性激光烧结(SLS)成型工艺参数优化实验中存在的实验成本高、适用性差、耗时长等问题,本文从SLS成型工艺原理出发,利用有限元分析软件对SLS聚苯乙烯(PS)及其复合材料的相关成型工艺参数范围进行了一定的分析预测。

首先,在SLS工艺成型过程及成型原理的基础上,基于三维传热模型,利用有限元分析软件ANSYS建立了SLS成型工艺参数仿真分析预测模型,根据仿真模型和烧结实验的需要对PS、PS/CF以及PS/PE粉末材料的相关物性参数进行了测定。

其次,全面分析了各成型工艺参数对成型质量的影响,以成型件的弯曲强度和成型精度作为衡量指标,激光功率和扫描间距作为仿真分析预测对象,以PS选区激光烧结成型工艺为研究对象,使用ANSYS仿真软件对在激光作用下粉体内部的温度场分布作出仿真分析,根据SLS工艺成型质量满足要求时所对应的温度场分布要求,反推预测得出PS粉末SLS的成型激光功率和扫描间距值的合理范围,并通过烧结实验对其的有效性进行了验证分析。

最后,采用仿真分析预测的方法对PS/CF和PS/PE复合材料SLS成型激光功率和扫描间距的合理范围作出预测分析,并进行相应烧结验证实验,以检验该方法在改性PS复合材料中的普适性;采用通过仿真分析预测手段得出的PS粉末SLS成型的激光功率和扫描间距合理值,根据熔模精密铸造工艺的具体要求进行大尺寸的铸造原型烧结实验,以验证SLS 成型工艺参数仿真分析预测结果与实际工业应用值之间的吻合性。

本文为SLS工艺参数预测提供了一种新思路和新方法,对PS及其复合材料在SLS领域中的工业化应用具有一定的参考价值。