尼龍12/石灰石復(fù)合材料激光燒結(jié)關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-22 15:11
激光燒結(jié)作為增材制造技術(shù)中的一種,因其獨(dú)特的分層疊加制造原理以及原材料選擇廣泛的優(yōu)點(diǎn)正逐漸向新的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。為了使該技術(shù)更具有競(jìng)爭(zhēng)力,在新的應(yīng)用領(lǐng)域能夠成為強(qiáng)有力的候選者,同時(shí)順應(yīng)全球范圍高效節(jié)能、低碳環(huán)保的可持續(xù)型發(fā)展要求,降低材料成本,開(kāi)發(fā)新的用于激光燒結(jié)技術(shù)的原材料勢(shì)在必行。本論文以降低尼龍12激光燒結(jié)加工成本、能量消耗及環(huán)境影響為出發(fā)點(diǎn),研究開(kāi)發(fā)一種用于激光燒結(jié)技術(shù)的新型的具有低成本、低碳環(huán)保、高效節(jié)能、高成形精度以及良好的機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)的可持續(xù)型尼龍12/石灰石復(fù)合材料,使得激光燒結(jié)可制造石質(zhì)藝術(shù)裝飾品。該材料由已廣泛商業(yè)化應(yīng)用的尼龍12作為基體,以天然石灰石作為無(wú)機(jī)填料,共混制得。通過(guò)材料設(shè)計(jì)方法,首先對(duì)比材料的相關(guān)物理性質(zhì),以CaCO3為主要成分的石灰石粉末內(nèi)涵能僅為尼龍12的0.6%,熱傳導(dǎo)系數(shù)約為尼龍12的10倍左右,加之天然石灰石價(jià)格便宜,且加工過(guò)程CO2排放為0.0147~0.0163 kg/kg與尼龍12相差102個(gè)數(shù)量級(jí),進(jìn)而論證將石灰石作為結(jié)構(gòu)材料與尼龍12共混制得尼龍12/石灰石復(fù)合材料,以滿足降低尼龍12激光燒結(jié)加工成本及能量消耗,并且減少環(huán)境影響的可...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:120 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2選擇性激光燒結(jié)加王原理??Fig.?^2?A?schematic?description?of?the?SLS?Process??-2-??
的方式制造產(chǎn)品。這些技術(shù)的使用正預(yù)示著一個(gè)價(jià)值鏈更短、更小、更集中的未來(lái),同時(shí)也??提供了更顯著的可持續(xù)發(fā)展利益twi。而這種可持續(xù)型的價(jià)值鏈的重組也將要求對(duì)于在產(chǎn)品??及材料的生命周期中利益相關(guān)者之間的關(guān)系和相互作用有更好的理解,如圖1-5所示twi。??產(chǎn)聽(tīng)化窺屑鶴階巧??產(chǎn)1站&制適。哼@巧i?騙?0,??誤^麵£?'伊&眉i襟讓...??纖...名??圖1-5產(chǎn)品及材料的生命周期階段??Kg.?1?-5?Product?and?materials?life?cycle?stages??實(shí)際上,相比于傳統(tǒng)制造業(yè),增材制造因其先進(jìn)的制造方式己經(jīng)為制造業(yè)帶來(lái)了巨大??的變化,也為制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn),執(zhí)政者也己經(jīng)開(kāi)始考慮如何能更好的支??持它的發(fā)展和應(yīng)用。在英國(guó),MKTN(Materials?Knowledge?Transfer?Network)的??AM巧G(Additive?Manufacturing?Special?Interest?Group)表示,從改善資源使用效率、高效制造??體系、整合新材料、實(shí)施新制造技術(shù),采用新商業(yè)模式等方面,AM能夠支撐未來(lái)可持續(xù)??的、高價(jià)值制造的要求tW。??近年來(lái),可持續(xù)型和環(huán)境友好型越來(lái)越受到世界范圍的廣泛重視P2’93l,同時(shí)也逐漸成??-10-
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳酸鈣類礦物藥紅外光譜比較研究[J]. 李雪蓮,楊麗,趙梓辰,張小梅,陳林,胡媛,劉友平,陳鴻平. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥. 2014(10)
[2]聚酰胺的傅里葉變換紅外光譜分析[J]. 彭鵬,牟丹,盛曼. 上海塑料. 2014(02)
[3]Effects of laser energy density on forming accuracy and tensile strength of selective laser sintering resin coated sands[J]. Xu Zhifeng,Liang Pei,Yang Wei,Li Sisi,Cai Changchun. China Foundry. 2014(03)
[4]選擇性激光燒結(jié)Mo/Cu金屬件制備工藝研究[J]. 胡保全,白培康,程軍. 鑄造技術(shù). 2009(03)
[5]激光燒結(jié)SiC陶瓷復(fù)合材料塊體的組織及性能研究[J]. 高雪松,黃因慧,田宗軍,劉志東,沈理達(dá),王桂峰. 應(yīng)用激光. 2008(04)
[6]Fe-C混合粉末激光燒結(jié)成形試驗(yàn)[J]. 范春華,董麗華,王東勝. 焊接學(xué)報(bào). 2007(04)
[7]核殼式納米Al2O3/PS復(fù)合粒子的表征及增韌選區(qū)激光燒結(jié)聚苯乙烯的研究[J]. 張堅(jiān),鄭海忠,徐志鋒,孫勝偉,劉越華. 材料工程. 2007(03)
[8]多組分銅基金屬粉末選擇性激光燒結(jié)成形的工藝研究[J]. 沈以赴,顧冬冬,王蕾,薛松柏. 鑄造. 2005(07)
[9]鎳合金激光直接燒結(jié)成形制件顯微結(jié)構(gòu)及微觀缺陷[J]. 趙劍峰,張建華,張劍峰,余承業(yè),黃因慧. 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(03)
[10]金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)過(guò)程的特征探討[J]. 張劍峰,管榮根,沈以赴,趙劍峰,黃因慧. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(01)
博士論文
[1]選擇性激光燒結(jié)高分子材料及其制件性能研究[D]. 汪艷.華中科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]聚醚醚酮仿生人工骨3D打印熱力學(xué)仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張鈺.吉林大學(xué) 2014
[2]木塑復(fù)合材料選擇性激光燒結(jié)實(shí)驗(yàn)與后處理研究[D]. 姜?jiǎng)P譯.東北林業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):2993451
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:120 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2選擇性激光燒結(jié)加王原理??Fig.?^2?A?schematic?description?of?the?SLS?Process??-2-??
的方式制造產(chǎn)品。這些技術(shù)的使用正預(yù)示著一個(gè)價(jià)值鏈更短、更小、更集中的未來(lái),同時(shí)也??提供了更顯著的可持續(xù)發(fā)展利益twi。而這種可持續(xù)型的價(jià)值鏈的重組也將要求對(duì)于在產(chǎn)品??及材料的生命周期中利益相關(guān)者之間的關(guān)系和相互作用有更好的理解,如圖1-5所示twi。??產(chǎn)聽(tīng)化窺屑鶴階巧??產(chǎn)1站&制適。哼@巧i?騙?0,??誤^麵£?'伊&眉i襟讓...??纖...名??圖1-5產(chǎn)品及材料的生命周期階段??Kg.?1?-5?Product?and?materials?life?cycle?stages??實(shí)際上,相比于傳統(tǒng)制造業(yè),增材制造因其先進(jìn)的制造方式己經(jīng)為制造業(yè)帶來(lái)了巨大??的變化,也為制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn),執(zhí)政者也己經(jīng)開(kāi)始考慮如何能更好的支??持它的發(fā)展和應(yīng)用。在英國(guó),MKTN(Materials?Knowledge?Transfer?Network)的??AM巧G(Additive?Manufacturing?Special?Interest?Group)表示,從改善資源使用效率、高效制造??體系、整合新材料、實(shí)施新制造技術(shù),采用新商業(yè)模式等方面,AM能夠支撐未來(lái)可持續(xù)??的、高價(jià)值制造的要求tW。??近年來(lái),可持續(xù)型和環(huán)境友好型越來(lái)越受到世界范圍的廣泛重視P2’93l,同時(shí)也逐漸成??-10-
?口——粘性(Pa-S)。??從上組公式可得,無(wú)量綱時(shí)間為函數(shù)的無(wú)量綱燒結(jié)頸半徑的曲線圖,如圖2-2所??不。??1.山?I?I?I?I?I?I?I?I?I??I?I?I?I?I?I^I ̄ ̄I ̄;??么?I?|/|?I?I?^^1??臺(tái)?1?\ ̄?/\?—i?I?1?裝/?貨沒(méi)=至-念599?一|???1?K?1?I?1?I?I?I?I?I??1。8—7r_r?了—i1一了一?]"―1—了一-??含。6_心_」_丄?_1__1_1_1__I__L?—??J?〇‘6?廣?1?I?I?I?I?I?I?1?I??__??§?f?I?1?I?1?I?I?1?I?I??.Jn)__L」_丄_L」_l_L」_^__??I?I?I?I?I?I?I?I?I??I?I?I?I?I?I?I?I?I???〇?1?2?3?t?5?6?7?a?9?10??t(cr/;;aj??圖2-2無(wú)量綱燒結(jié)頸半徑隨無(wú)量綱時(shí)間變化曲線圖??Fig.?2-2?Dimensionless?neck?radius?(x/a)?vs.?dimensionless?time?(t(cr?/?"a"))??可W看出,完成兩球聚結(jié)的時(shí)間與烙融粘度和顆粒尺寸成正比,與表面張力成反比。因??此,??t?崎?(2-4)??CT??烙誠(chéng)粘度越低,顆粒尺寸越小,表面張力越大,可1^義減小顆粒間聚結(jié)所需時(shí)間,從而提??高燒結(jié)速度。如果將激光燒結(jié)過(guò)程看作粉末顆粒在3D方向上的面陣式聚結(jié),那么Pokluda??模型對(duì)于激光燒結(jié)的選材也具有指導(dǎo)意義。??高分子聚合物的烙融粘度取決于溫度和分子量
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳酸鈣類礦物藥紅外光譜比較研究[J]. 李雪蓮,楊麗,趙梓辰,張小梅,陳林,胡媛,劉友平,陳鴻平. 時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥. 2014(10)
[2]聚酰胺的傅里葉變換紅外光譜分析[J]. 彭鵬,牟丹,盛曼. 上海塑料. 2014(02)
[3]Effects of laser energy density on forming accuracy and tensile strength of selective laser sintering resin coated sands[J]. Xu Zhifeng,Liang Pei,Yang Wei,Li Sisi,Cai Changchun. China Foundry. 2014(03)
[4]選擇性激光燒結(jié)Mo/Cu金屬件制備工藝研究[J]. 胡保全,白培康,程軍. 鑄造技術(shù). 2009(03)
[5]激光燒結(jié)SiC陶瓷復(fù)合材料塊體的組織及性能研究[J]. 高雪松,黃因慧,田宗軍,劉志東,沈理達(dá),王桂峰. 應(yīng)用激光. 2008(04)
[6]Fe-C混合粉末激光燒結(jié)成形試驗(yàn)[J]. 范春華,董麗華,王東勝. 焊接學(xué)報(bào). 2007(04)
[7]核殼式納米Al2O3/PS復(fù)合粒子的表征及增韌選區(qū)激光燒結(jié)聚苯乙烯的研究[J]. 張堅(jiān),鄭海忠,徐志鋒,孫勝偉,劉越華. 材料工程. 2007(03)
[8]多組分銅基金屬粉末選擇性激光燒結(jié)成形的工藝研究[J]. 沈以赴,顧冬冬,王蕾,薛松柏. 鑄造. 2005(07)
[9]鎳合金激光直接燒結(jié)成形制件顯微結(jié)構(gòu)及微觀缺陷[J]. 趙劍峰,張建華,張劍峰,余承業(yè),黃因慧. 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(03)
[10]金屬粉末激光選區(qū)燒結(jié)過(guò)程的特征探討[J]. 張劍峰,管榮根,沈以赴,趙劍峰,黃因慧. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(01)
博士論文
[1]選擇性激光燒結(jié)高分子材料及其制件性能研究[D]. 汪艷.華中科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]聚醚醚酮仿生人工骨3D打印熱力學(xué)仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張鈺.吉林大學(xué) 2014
[2]木塑復(fù)合材料選擇性激光燒結(jié)實(shí)驗(yàn)與后處理研究[D]. 姜?jiǎng)P譯.東北林業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):2993451
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