国内外主要SLS成型材料及应用现状
崔意娟,白培康,王建宏,刘 斌
(中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051)
摘 要:简要概述了选择性激光快速成型的原理与特点,比较和分析了选择性激光烧结成型所用烧结材料的种类、特点及国内外应用现状,并对其今后的发展研究方向提出了建议。
关键词:选择性激光烧结成型;SLS材料;应用现状
中图分类号:TQ32 文献标志码:A
ThePresentApplicationandMaterialsforSelectiveLaserSinteringCUIYijuan,BAIPeikang,WANGJianhong,LIUBin(CollegeofMaterialScienceandEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China)Abstract:Thetheoryandcharacteristicofselectivelasersintering(SLS)isintroduced.Thetype,characteristicandpresentapplicationofSLSmaterialsarecomparedandanalyzed,somesuggestionshavebeenproposedaboutresearchdirec-tion.Keywords:SLS,SLSmaterials,Presentapplication
1 快速成型简介
快速成型(Rapidprototyping)))RP)是20世
纪80年代后期开始商品化的一种高新制造技术,是
一种新型的数字化离散/堆积成型过程,无需任何模具,可直接由CAD模型快速制造出任意复杂形状
的三维实体模型,可以对产品设计进行快速评价、修
改,以响应市场需求,从而显著缩短零件制造周期、降低零件制造成本、提高材料利用率,实现了高效、
低耗、智能化的目的,因此成为21世纪的主流技术。
3D打印技术在铸造行业的应用
随着中国铸造行业的发展，铸件的生产已经逐步迈向自动化，数字化以及绿色化。在各
类铸造工艺当中，铸造模具的使用日益频繁，同时下游铸件需求行业对铸件的品质及功能结
构要求日新月异。基于此，3D打印技术在铸造行业应运而生。
目前，铸造业内对3D打印技术的认识还不够清晰，大多数业内人士都认为3D打印技术
只能作为铸件研发机构的专享技术，其实不然，3D打印技术在铸造企业的实际生产当中大
有作为。同时还有部分铸造业内人士认为3D打印技术将颠覆传统铸造行业，其实这也是夸
大其词。3D打印技术只有与传统铸造工艺技术有机衔接，这样才能更大限度的发挥3D打印
技术的优势。此两者相辅相成，同为制造优质铸件而服务。
作为无模铸造技术核心的3D打印技术又称快速原型制造（Rapid Prototyping
Manufacturing 简称RPM）,它诞生与20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种快速
成型技术，也称为增材制造。它在铸造行业大致可分为两大类型。
第一类是3DP技术暨三维印刷技术；目前应用于铸造石英砂，PMMA（亚克力），尼龙等
材料的工业级3D打印。
第二类是SLS技术暨选择性激光烧结技术。目前应用于PS粉，覆膜砂，金属粉末等材
料的工业级3D打印 。
SLS技术3D打印机 3DP技术3D打印机(VX4000,世界最大的砂型打印机) 以上两种3D打印技术都属于增材制造技术，其他增材制造技术不在此累述。下文将着
重讲述3DP技术--3D打印技术在铸造行业内的应用。
3D打印技术具体应用于铸造工艺当中的造型及制芯工部，用来快速制造砂型/芯且省去
模具；浇注铝合金件时无需砂箱，采用低压或重力浇注方式，浇注铸铁铸钢件时需配合砂箱工作。
首先，我们来了解一下传统铸造技术与无模铸造技术—3D打印技术的工艺特点比较。
传统铸造工艺流程：客户铸件订单---铸件CAD设计文件---铸件砂型/芯设计---铸型模
具及芯盒模具设计---铸型模具制造---芯盒模具制造---造型制芯---下芯或组芯---浇注
三维激光成型固化光敏树脂的力学性能研究
伍璧超;卢玉斌
【摘 要】对经过三维激光成型固化后的光敏树脂进行了准静态压缩和拉伸试验,获得了其力学性能的变化规律以及真实应力-应变曲线等数据. 实验结果表明:固化后的光敏树脂存在明显的压缩屈服现象,并测得其压缩屈服强度为40 MPa,拉伸时出现应变软化现象,测得其拉伸强度为51 MPa,断裂伸长率为17%,具有一定韧性,说明光敏树脂具有较好的力学性能.%The quasi-static compressive and tensile
experiments of cured photosensitive resin specimens manufactured by
stereo lithography apparatus ( SLA) have been performed .Variation of the
mechanical properties and the true stress -strain curves are
obtained .Experimental results show that the cured photo-sensitive resin
has obvious compressive yield phenomenon and tensile strain softening
phenomenon .The compressive yield strength is 40 MPa.While the tensile
strength is 51 MPa, and the elongation at break is 17%, indicating the
characteristic of certain ductility .Therefore , the photosensitive resin is
proved to have good mechanical performance .
激光选区烧结技术的研究现状及应用进展
文世峰;季羡泰
【摘 要】激光选区烧结作为3D打印技术的一种,具有操作简单、成形材料广泛、成形精度高等优点,被广泛应用于航空航天、生物医疗等领域的快速成形与制造.本研究简要介绍激光选区烧结技术的原理与特点,分析近年来在设备、材料与应用等方面的发展现状及发展趋势.
【期刊名称】《苏州市职业大学学报》
【年(卷),期】2018(029)001
【总页数】7页(P26-31,71)
【关键词】增材制造;3D打印;激光选区烧结;高分子材料
【作 者】文世峰;季羡泰
【作者单位】华中科技大学 材料科学与工程学院,湖北 武汉 430074;华中科技大学
材料科学与工程学院,湖北 武汉 430074
【正文语种】中 文
【中图分类】TP29
增材制造(additive manufacturing，AM)技术又称3D打印，是一种集成了材料、数控加工、计算机等多种技术的先进制造工艺，是基于“离散—累积”的方式逐层成形零件。与传统加工方式相比，3D打印不需要工装夹具，可加工任意复杂形状的零件，零件的设计不再受加工方法和装夹的限制[1-2]。因此，3D打印被广泛应用于汽车、航空、航天、生物医疗、能源动力等领域。激光选区烧结(selective
laser sintering，SLS)，又称选择性激光烧结、粉末材料选择性激光烧结，作为3D打印技术的一种，与其他3D打印技术相比，具有工艺简单、用材广泛、制造成本低等特点[3]。本文将重点介绍激光选区烧结技术的研究现状，包括设备、材料和应用等方面，最后对其研究趋势进行展望。
1 激光选区烧结技术原理及特点
激光选区烧结技术(SLS)起源于20世纪80年代，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Deckard首次提出。其工作原理如图1所示。首先通过专用软件对零件的三维CAD模型进行分层切片处理，生成STL文件，文件中保存着各层截面的轮廓信息。然后采用铺粉装置将粉末材料平铺在工作台上，再利用激光束的热作用，根据轮廓数据对目标区域内的粉末进行烧结，使其层层粘接堆积。重复该过程最终成形出所需要的零件[4]。
