木塑SLS制件的化学镀铜工艺及其应用研究

摘要

选择性激光烧结(SLS)是增材制造技术的一种，集计算机辅助 CAD技术、激光加工技术、数控技术及材料科学技术于一体，无需工装夹具，可以迅速高效的加工复杂形状三维实体模型，具有材料利用率高、生产周期短、成本低廉等优点而备受世界各国关注。
　　可用于选择性激光烧结的材料种类众多，但往往因为材料成本高等因素制约SLS技术的发展。木塑复合材料粉末是由农林业废弃物粉末和PES热熔胶粉末组成的一种新型生物质基复合材料粉末，兼具木材和高分子材料的特点，具有优良的机械性能和尺寸稳定性，制件具有木材质感，成本低廉。
　　本文首先研究了木塑复合材料粉末的SLS成形实验，实验通过正交实验法分析了不同工艺参数对木塑SLS制件表面粗糙度的影响，激光功率、扫描速度、扫描间距和分层厚度四个工艺参数对制件表面粗糙度均有一定影响。此外研究发现，对木塑SLS制件渗蜡和渗树脂处理能够保护基材在随后的化学镀铜过程中不受破坏。木塑SLS制件表面具有一定粗糙度，在后续化学镀铜过程中可以不进行粗化处理。
　　其次提出了对木塑SLS制件进行化学镀铜处理，化学镀铜可以赋予木塑材料金属光泽，提高材料装饰性，并赋予木塑材料导电性能。从化学镀铜基本原理出发，确定化学镀铜液配方和工艺条件后，分别对渗蜡和渗树脂处理后的木塑SLS制件进行银氨活化并化学镀铜，均可得到具有金属光泽的铜镀层。本文研究了活化时间、镀浴温度和施镀时间三个工艺参数对镀层厚度的影响。通过 SEM观察渗树脂制件微观形貌，并通过交叉切割实验评价渗蜡和渗树脂后处理下镀件镀层与木塑基材的结合力等级，确定渗树脂处理较渗蜡处理可以得到性能更加优良的铜镀层。本文分析了不同表面粗糙度下渗树脂SLS制件镀层与基材结合力强度的变化规律，并对镀层进行表面电阻率测试，镀层具有导电性能。
　　最后提出木塑SLS工艺与化学镀铜工艺相结合应用于电化学加工中。对渗树脂处理后的木塑SLS制件进行化学镀铜，制作用于电化学去毛刺加工的工具电极，并应用所制作的工具电极对铝板钻孔毛刺进行电化学去毛刺加工。通过电化学去毛刺实验验证了木塑SLS制件化学镀铜后，制作用于电化学加工工具电极的可行性，扩展了木塑材料SLS的应用领域。

目录

1绪论

1.1 选择性激光烧结概述

1.2 化学镀铜工艺概述

1.3 课题研究目的

1.4 课题研究内容

2木塑复合材料粉末选择性激光烧结成形及后处理

2.1 选择性激光烧结用木塑复合材料粉末

2.2 木塑复合材料粉末激光烧结机理

2.3 木塑复合材料粉末激光烧结成形实验

2.4 激光烧结工艺参数对木塑SLS制件表面粗糙度的影响

2.5 木塑SLS制件的后处理工艺

2.6 本章小结

3木塑SLS制件化学镀铜工艺

3.1 化学镀铜基本原理

3.2 木塑SLS制件化学镀铜的镀液制备

3.3 木塑SLS制件的化学镀铜工艺流程

3.4 化学镀铜工艺及参数对镀层厚度的影响

3.5 木塑SLS制件的镀层形貌观察与性能测试

3.6 本章小结

4木塑基材料工具电极的制作及其电化学去毛刺应用研究

4.1 木塑基材料工具电极的制作

4.2 电化学去毛刺加工的基本原理

4.3 木塑SLS制件化学镀铜电极的电化学去毛刺实验

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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