选择性激光烧结成型工艺
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选择性激光烧结成型技术的工艺与应用第一篇:选择性激光烧结成型技术的工艺与应用选择性激光烧结成型技术的研究与应用摘要:介绍了选择性激光烧结成型技术的基本原理、工艺过程和特点,阐述了激光烧结技术的材料和设备的选择,列举了激光烧结技术在各个领域特别是模具制造领域的应用,并且分析了现有技术中存在的问题以及前景的展望。
关键词:快速成型;选择型激光烧结(SLS);模具制造 1.引言快速原型技术(Rapid Prototyping,PR)是一种涉及多学科的新型综合制造技术。
它是借助计算机、激光、精密传动和数控技术等现代手段,根据在计算机上构造的三位模型,能在很短时间内直接制造产品模型或样品。
快速原型技术改善了设计过程中的人机交流,缩短了产品开发的周期,加快了产品的更新换代速度,降低了企业投资新产品的成本和风险。
选择性激光烧结机技术(Selective Laser Sintering,SLS)作为快速原型技术的常用工艺,是利用粉末材料在激光照射下烧结的原理,在计算机控制下层层堆积成型。
与其他快速成型工艺相比,其最大的独特性是能够直接制作金属制品,而且其工艺比较简单、精度高、无需支撑结构、材料利用率高。
本文主要介绍选择型激光烧结成型技术的基本原理、工艺特点、材料设备选择以及应用等内容。
2.选择性激光烧结技术(SLS)2.1 选择性激光烧机技术(SLS)的基本原理和工艺过程选择性激光烧机技术(SLS)工艺是一种基于离散-堆积思想的加工过程,其成形过程可分为在计算机上的离散过程和在成形机上的堆积过程,简单描述如下:(1)离散过程。
首先用CAD软件,根据产品的要求设计出零件的三维模型,然后对三维模型进行表面网格处理,常用一系列相连三角形平面来逼近自由曲面,形成经过近似处理的三维CAD模型文件。
然后根据工艺要求,按一定的规则和精度要求,将CAD模型离散为一系列的单元,通常是由Z向离散为一系列层面,称之为切片。
然后将切片的轮廓线转化成激光的扫描轨迹。
简述激光选区烧结工艺的原理及特点下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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选择性激光烧结快速成形技术摘要:选择性激光烧结快速成形(Selective Laser Sintering Rapid Prototyping)技术使用固体粉末材料,该材料在激光的照射下,能吸收能量。
发生熔融固化,从而完成层信息的成型。
这种方法适用的材料范围广(适用于聚合物、铸造用蜡、金属或陶瓷粉末),特别是在金属和陶瓷材料的成型方面具有独特的优点,有着制造工艺简单,柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜,成本低、材料利用率高,成型速度快等特点。
本文就SLS的原理,优点,以及使用材料的发展做了简要概括,并对金属粉末的进行了重点讨论。
关键字:SLS,原理,材料,金属粉末目录前言 (1)1 选择性激光烧结快速成形技术的应用 (1)2 选择性激光烧结快速成形技术原理 (2)2.1 基本工作原理 (2)2.2 SLS快速成形技术工艺流程 (4)2.3 SLS烧结机理 (4)3SLS技术的特点 (5)4 中北大学SLS方面的成果 (6)5 选择性激光烧结用原材料 (6)5.1 金属材料 (7)5.2 聚合物材料 (8)5.3 陶瓷材料 (8)5.4 新型SLS原料的研制-木塑复合材料 (8)6 金属粉末选择性激光烧结(SLS)技术 (8)6.1 间接法 (9)6.2 直接法 (10)6.3 金属粉末SLS存在的问题 (11)6.4 金属粉末SLS发展趋势 (12)总结 (12)参考文献 (14)前言选择性激光烧结快速成形(Selective Laser Sintering Rapid Prototyping)技术(简称SLS技术)1989年由美国C.R Decard申请专利,DTM公司推向市场,之后因为具有成型材料选择范围宽、应用领域广的突出优点,得到了迅速的发展,受到越来越多的重视。
选择性激光烧结(SLS)也可被称为选区激光烧结,它跟其它的快速成型工艺一样,加工原理也是离散-堆积成型原理。
其以Nd:YAG或CO2激光发射器为加工能源,利用计算机来控制激光束对加工材料(包括高分子材料、金属粉末、预合金粉末材料及纳米材料等)按设定的速度并调整合适的激光能量密度并根据切片截面轮廓的二维数据信息进行烧结,层层堆积,全部烧结完后去掉周围多余的粉末, 再对烧结件进行打磨、烘干等一系列后处理操作便可以获得零件。
选择性激光烧结工作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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SLS技术的成形工艺原理SLS(Selective Laser Sintering)即选择性激光烧结技术,是一种增材制造(Additive Manufacturing)的成形工艺。
它通过激光烧结聚合物或金属粉末,逐层堆叠形成三维实体物体。
以下是SLS技术的成形工艺原理的详细解释。
1.前期准备:在SLS技术开始之前,需要进行一系列的前期准备工作。
首先,设计师使用计算机辅助设计(CAD)软件创建三维模型。
然后,将模型转化为三维打印机可读取的STL文件格式。
接下来,将所需材料(聚合物或金属粉末)装载到SLS设备的粉末供料系统中,并确定打印参数,如温度、激光功率等。
2.激光扫描:SLS技术使用一束高能激光来瞄准并烧结粉末材料。
首先,工作台下降一层厚度,使其与打印平台上的一层粉末分离。
然后,激光器在工作区域内进行高速扫描,根据前期准备中的STL文件,将激光束逐点照射到工作区域粉末层上的目标位置。
3.材料烧结:当激光作用于目标位置时,粉末颗粒受热并瞬间熔化。
这种瞬时的高温使粉末材料粘结在一起形成固体结构。
这个过程被称为烧结。
烧结后,激光在目标位置上闪烁一段时间,使固体化的部分得到更充分的熔融。
4.补充粉末:完成激光扫描和烧结后,工作台再次下降一层厚度,以便为下一层打印粉末腾出空间。
然后,粉末供料系统启动,将新的一层粉末覆盖在上一层已烧结的部分上。
这个补充的粉末层将成为下一层产品的底部。
5.重复上述步骤:上述过程循环重复,直到打印的产品完全成型。
每次循环,工作台下降一个薄层的厚度,激光扫描并烧结新的一层粉末。
这个过程将逐渐堆叠形成一个完整的三维物体。
6.等待冷却与后处理:打印完成后,待打印物品冷却一段时间,以确保其达到足够的硬度和稳定性。
然后,将产品从打印平台上取下。
在一些情况下,打印物可能需要进行一些后处理步骤,例如去除未粘结的粉末,热处理或表面处理。
总结:SLS技术利用激光烧结粉末材料来逐层堆叠形成三维实体物体。
选择性激光烧结◆激光选区烧结法(SLS)SLS法采用红外激光器作能源,使用的造型材料多为粉末材料。
加工时,首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度,然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平;激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结,一层完成后再进行下一层烧结,全部烧结完后去掉多余的粉末,则就可以得到一烧结好的零件。
目前成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉,用金属粉或陶瓷粉进行烧结的工艺还在研究之中。
在成型的过程中因为是把粉末烧结,所以工作中会有很多的粉状物体污染办公空间,一般设备要有单独的办公室放置。
另外成型后的产品是一个实体,一般不能直接装配进行性能验证。
另外产品存储时间过长后会因为内应力释放而变形。
对容易发生变形的地方设计支撑,表面质量一般。
生产效率较高,运营成本较高,设备费用较贵。
能耗通常在8000瓦以上。
材料利用率约100%。
选择性激光烧结(SLS)--材料广泛的快速成型工艺SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。
SLS工艺是利用粉末状材料成形的。
将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。
SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛,如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂(覆膜砂)、聚碳酸脂(poly carbonates)、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。
粉床上未被烧结部分成为烧结部分的支撑结构,因而无需考虑支撑系统(硬件和软件)。
SLS工艺与铸造工艺的关系极为密切,如烧结的陶瓷型可作为铸造之型壳、型芯,蜡型可做蜡模,热塑性材料烧结的模型可做消失模。
3.3 选择性激光烧结法(SLS) 选择性激光烧结法又称为选区激光烧结。
它的原理是预先在工作台上铺一层粉末材料(金属粉末或非金属粉末),激光在计算机控制下,按照界面轮廓信息,对实心部分粉末进行烧结,然后不断循环,层层堆积成型。