尼龙6/铜复合粉末选区激光烧结制造塑料模具的研究

摘要

在对产品需求快速且多变的当今，以选区激光烧结（SLS）为代表的快速成型技术（RP）由于其适用材料的多样性而越来越受到密切关注，并且被广泛应用于许多领域。本课题旨在发挥选区激光烧结对复杂形状制造的突出特点，研究采用机械混合方式混合铜和尼龙6粉末，制备适用于选区激光烧结的复合粉末，以实现快速无损制造塑料模具。主要研究内容以及结果如下：
　　通过分析激光烧结成形机理以及烧结对材料的要求，确定了复合粉末的组成成分；研究尼龙6/铜粉末颗粒粒径以及尼龙6/铜粉粒径搭配对烧结成形的影响，引入粉末堆积理论确定了复合粉末各成分的粒径大小搭配和配比比例；
　　对烧结件热失重（TG）检测，得到尼龙6/铜复合粉末的热稳定性为350℃，说明复合粉末能够满足制造塑料模具在热稳定性方面的要求；通过烧结件拉伸强度实验，得到采用NH4粉末烧结的烧结件拉伸强度已经能够满足制造部分塑料模具的力学性能要求；
　　烧结件拉伸强度以及断裂伸长率实验结果表明，随着尼龙含量的减少，铜粉含量的增加在一定范围内对有助于烧结件力学性能的提高；SEM实验观察到在烧结件的内部，铜粉在局部还存在一定的团聚现象；
　　通过激光能量密度对烧结件力学性能影响的研究，发现单纯改变激光功率或扫描速度对烧结影响是等效的；对烧结件尺寸精度的研究，发现随着尼龙含量的提高，水平方向上的尺寸误差增大，但是在高度方向上，尼龙含量对尺寸精度的影响不明显。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 快速成型技术简介

1.3 选区激光烧结技术概述

1.4 选区激光烧结研究现状

1.5 SLS快速制模

1.6课题的来源研究的目的和意义

1.7课题主要研究内容

第二章 复合粉末成分选择

2.1引言

2.2 选区激光烧结机理研究

2.3选区激光烧结对材料要求

2.4选区激光烧结材料选择

2.5小结

第三章 粉末设计与制备

3.1前言

3.2粒径

3.3 粉末设计

3.4复合粉末制备

3.5小结

第四章 烧结试验及结果分析

4.1引言

4.2复合粉末激光烧结成型性实验及表征

4.3检测及结果分析

4.4 能量密度对烧结件力学性能影响

4.5烧结件尺寸精度研究

4.6 小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况

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