林柳兰
,
史玉升
,
曾繁涤
,
黄树槐
功能材料
以高分子粉末为基底材料的烧结件机械性能较差,质脆,其可作为原型测试件,但作为功能测试件则较难达到使用要求.本文在具体研究原型件性能差别的基础上,对其进行树脂增强后处理,以扫描电镜(SEM)为手段,对材料断裂面的形态结构进行了研究,并对体系的形态结构与拉伸性能、冲击之间的关系进行了探讨,优化了后处理条件,得到机械性能为原型烧结件3～4倍的增强烧结件.
关键词:
选择性激光烧结
,
高分子粉末
,
增强
闫春泽
,
史玉升
,
杨劲松
,
刘锦辉
高分子材料科学与工程
Z轴"盈余"是选择性激光烧结(SLS)成形中广泛存在并影响成形件精度的问题.文中分析了Z轴"盈余"的形成原因,并通过尼龙12对SLS成形过程中影响Z轴"盈余"的因素进行了实验研究.结果表明,Z轴"盈余"是由于烧结第一层粉末材料时,激光烧结深度大于切片厚度而产生的,表现在烧结件在Z方向上尺寸变大;提高预热温度和激光能量密度及降低切片厚度都会增大Z轴"盈余".研究结果对控制高分子SLS成形过程中的Z轴"盈余",提高SLS成形件精度具有重要的参考价值.
关键词:
选择性激光烧结
,
高分子材料
,
精度
,
Z轴"盈余"
闫春泽
,
史玉升
,
杨劲松
,
徐林
材料科学与工艺
常用的机械混合法很难将尼龙12和金属粉末材料混合均匀,容易出现偏聚,因而会造成选择性激光烧结(SLS)成形件中存在局部强度弱点、翘曲等缺陷.为此,提出了通过溶液沉淀法制备SLS成形用尼龙12覆膜铝粉,利用扫描电镜观察了尼龙12覆膜铝粉及烧结件断口的微观形貌,研究了铝粉含量及粒径对SLS成形件性能的影响.结果表明:尼龙12均匀地包覆在铝粉表面,无裸露铝粉颗粒存在,表明成功制备得到了尼龙12覆膜铝粉材料;当铝粉含量从0增大到50%时,烧结件的热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及硬度比纯尼龙烧结件分别提高了87℃、10.4%、62.1%、122.3%及70.4%;烧结件的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均随着铝粉平均粒径的减小而增大.
关键词:
选择性激光烧结
,
尼龙12
,
铝粉
,
溶剂沉淀法
闫春泽
,
史玉升
,
杨劲松
,
黄树槐
材料科学与工艺
利用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚醚多元醇及小分子扩链剂、交联扩链剂合成了一系列适用于快速硅胶模具浇注成形的二组分聚氨酯(PU)树脂.通过粘度测试考察了PU树脂的浇注性能,使用示差扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)分析了树脂的热性能,并对其相关的力学性能进行了分析测试.结果表明,PU树脂两组分及其混合液的粘废较小,釜内寿命适中,浇注性能优良;通过调节硬段含量及混和扩链交联剂中三羟甲基丙烷(TMP)含量,使得PU树脂具有较高的力学性能和热性能,浇注成形件可在高负荷、高温下的使用.
关键词:
快速成形技术
,
快速模具制造技术
,
硅胶模具
,
真空浇注
,
聚氨酯树脂
贺文婷
,
魏青松
,
刘凯
,
刘洁
,
史玉升
材料科学与工艺
采用选择性激光烧结（SLS）和冷等静压（CIP）复合工艺制造高密度形状复杂的氧化铝零件，经高温烧结，氧化铝零件密度高达94．5％．应用修正的Cam-Clay模型模拟了零件的CIP过程，同时通过模拟和实验研究其在CIP过程中的致密化、变形及收缩规律．研究表明，在激光扫描平面内模拟与实验的尺寸相对误差不超过2．26％，证明该模拟可为氧化铝SLS零件的尺寸设计和CIP过程提供有利指导．
关键词:
氧化铝
,
选择性激光烧结
,
冷等静压
,
有限元模拟
闫春泽
,
史玉升
,
杨劲松
,
刘锦辉
高分子材料科学与工程
结合高分子材料的选择性激光烧结(SLS)机理,研究了材料特性对SLS成形的影响,结果表明,表面张力是决定高分子材料烧结速率的重要因素,但不是造成高分子材料之间烧结速率存在差别的主要因素;粉末粒径越小,烧结速率越大,SLS成形件的表面光洁度、精度越高;粉末粒径分布会影响粉床密度;球形粉末成形件的形状精度、铺粉效果好于不规则粉末;材料黏度越小,烧结速率越大;材料本体强度越大,成形件强度越高;非晶态聚合物成形件的致密度低于晶态聚合物,而尺寸精度高于晶态聚合物.为SLS用高分子材料的选择与制备提供理论依据.
关键词:
选择性激光烧结
,
高分子材料
,
特性
闫春泽
,
史玉升
,
杨劲松
,
黄树槐
高分子材料科学与工程
提出了溶剂沉淀法制备选择性激光烧结(SLS)用尼龙12覆膜Cu粉复合粉末材料,利用扫描电镜(SEM)观察了复合粉末材料的微现形貌,通过羔示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)对复合粉末材料的熔融、结晶行为,烧结温度窗口及热稳定性进行了研究,并测试了其烧结件的力学性能.结果表明,复合粉末材料的熔点、结晶速度及热稳定性较纯尼龙粉末有所提高,烧结温度窗口变宽,因而烧结性能优于纯尼龙粉.复合粉末材料烧结件的弯曲强度、弯曲模量、硬度均高于纯尼龙粉的烧结件.
关键词:
选择性激光烧结
,
尼龙覆膜Cu粉复合材料
,
溶液沉淀法
闫春泽
,
史玉升
,
杨劲松
,
刘锦辉
,
黄树槐
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.12.011
通过溶剂沉淀法制备了尼龙12覆膜铜复合粉末材料,并制备了机械混合尼龙12/铜复合粉末材料.通过扫描电子显微镜(SEM)对两种粉末材料的微观形貌进行了观察,对两种粉末的选择性激光烧结(SLS)成形件的强度及翘曲变形行为进行了对比研究.结果表明:尼龙12覆膜铜复合粉末材料中尼龙12包覆均匀,无裸露Cu粉存在,而机械混合尼龙12/铜复合粉末材料中尼龙12颗粒是零散地非均匀性分散在Cu粉颗粒中.在尼龙12含量及烧结工艺参数相同的条件下,尼龙12覆膜铜复合粉末SLS成形件的拉伸强度及弯曲强度是机械混合尼龙12/铜复合粉末SLS成形件的两倍以上,翘曲变形也明显小于机械混合尼龙12/铜复合粉的SLS成形件.
关键词:
快速成形技术
,
选择性激光烧结
,
尼龙12覆膜铜粉复合粉末材料
,
溶剂沉淀法
章文献
,
闫春泽
,
史玉升
,
杨劲松
高分子材料科学与工程
在选择性激光烧结(SLS)成形中,聚苯乙烯(PS)成形件精度高但其力学性能差,而聚酰胺-12(PA12)成形件力学性能高但其尺寸精度较差.为此,通过添加增容剂合成了PS/PA12合金粉末并用于SLS成形,研究了PS/PA12合金、PS及PA12成形件的力学性能、精度及断口微观形貌.结果表明,PS/PA12合金成形件的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度及弯曲模量分别是PS成形件的4.72倍、1.94倍、4.92倍、4.57倍及1.37倍;PS/PA12合金粉末成形件在x、y及z方向的尺寸误差比PA12分别降低了46.9%,47.3%及20.3%.说明PS/PA12合金粉末成形件兼顾了PS成形件精度高及PA12成形件力学性能好的优点,具有较高的推广使用价值.
关键词:
选择性激光烧结
,
聚苯乙烯
,
聚酰胺-12
,
合金
,
增容剂
