CF复合粉末激光选区烧结工艺研究.pdf

《CF复合粉末激光选区烧结工艺研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第44卷，第5期工程塑料应用Vol.44，No.5432016年5月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONMay2016doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.05.011*PS／CF复合粉末激光选区烧结工艺研究杨来侠，赵贞慧(西安科技大学机械工程学院，西安710054)摘要：为提高聚苯乙烯粉末烧结件的强度，制备了聚苯乙烯／碳纤维(PS／CF)复合粉末，采用正交实验方法研究了不同工艺参数对PS／CF复合粉末SLS烧结件弯曲强度的影响，确定了最优工艺参数。结果表明，复合粉末试样的弯曲强度最高可达7.49MPa，比纯PS粉提高2.88倍；弯

2、曲强度随扫描速度和层厚的增大而减小，随预热温度的增加而增大；PS／CF复合粉末的最优工艺参数为扫描速度1800mm／s，预热温度85℃，层厚0.18mm。关键词：聚苯乙烯；碳纤维；激光选区烧结；弯曲强度中图分类号：TH145.4+2文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)05-0043-04StudyonProcessofPS／CFCompositePowdersBasedonSelectiveLaserSinteringYangLaixia，ZhaoZhenhui(CollegeofMechanicalEngineering，Xi’anUniversityofScien

3、ceandTechnology，Xi’an710054，China)Abstract：Toimprovethebendingstrengthofpolystyrenepowderssinteredspecimens，akindofPS／CFcompositepowderswereprepared.Theeffectofsomeimportantfactorsonbendingstrengthoftheselectivelasersinteredspecimenswereanalyzedbyusingthemethodoforthogonaltest.Theoptimumprocessp

4、arameterswereobtained.Theresultsshowthatthemaximumbendingstrengthofthecompositepowdersspecimenscanreach7.49MPaandisincreasedby2.88timesthanthatofPSpowder.Thebendingstrengthdecreaseswiththeincreaseoflaserscanningspeedandpowderlayerthickness，whileincreaseswiththeincreasingofpreheatingtemperature.T

5、heoptimumprocessparametersshowthatlaserscanningspeedis1800mm／s，preheatingtemperatureis85℃andpowderlayerthicknessis0.18mm.Keywords：polystyrene；carbonfiber；selectivelasersintering；bendingstrength激光选区烧结(SLS)快速成型技术是增材制小、表面纯净、比表面积大。将CF与PS粉末充分造中发展较成熟的一种先进制造技术。目前，适用混合后烧结，使得作用在PS上的力通过两种材料于SLS的粉末材料主要有以下几

6、大类：金属粉末、界面上的连接作用传导到CF上，CF的强度被充分[1][6–8]陶瓷粉末、覆膜砂、聚合物粉末等。与金属和陶瓷利用，从而达到增强PS的目的。粉末相比，聚合物粉末SLS工艺过程具有成型温度1实验部分低、激光功率小等优点，因此，聚合物粉末是迄今为1．1原材料止应用最为广泛的SLS材料。用聚合物粉末材料CF粉：平均粒径75μm，沧州中丽新材料科制作塑料功能件以及与铸造技术相结合的快速模具技有限公司；制造是SLS的两个重要发展方向，应用前景广阔。PS：平均粒径150μm，西安交通大学快速成常用的聚合物粉末有聚苯乙烯(PS)，尼龙(PA)，聚型中心。[2]1．2仪器及设备碳酸酯(PC

7、)等。PS粉末激光烧结性能较好，但原型件为多孔结构，力学性能较差，弯曲强度低于激光快速成型机：XJRPSLS300型，激光类3MPa，故需要对其做增强处理才能满足大型功能型为CO2激光器，功率范围为0～60W，光斑直件的要求[3–5]。径0.3mm，最大成型尺寸为300mm×300mm为了提高PS粉末烧结件的强度，以满足塑料*国家863计划项目(2015AA042503)功能件对强度的要求，选择CF粉末作为增强材料。联系人：杨来侠，博士，教授，