隨著經(jīng)濟體系的迅速發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域的競爭也越發(fā)激烈,而傳統(tǒng)鑄造技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展需求,所以將選擇性激光燒結(jié)技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相結(jié)合是一個必然的發(fā)展趨勢。把SLS工藝和精密鑄造結(jié)合在一起,可大大省略復(fù)雜鑄件鑄造的中間過程,真正意義的把砂型/芯融為一體,并朝一體化方向發(fā)展,為制備復(fù)雜的薄壁鑄件提供方便,而直接采用SLS燒結(jié)覆膜砂型(芯),為大型的復(fù)雜薄壁一體化鑄件的精密、無模、高質(zhì)量制造提供高效的技術(shù)途徑。但是覆膜砂的初強度低,表面質(zhì)量和透氣性差,又給鑄造技術(shù)帶來了另一個新問題,突破這些問題才能推動鑄造業(yè)的持續(xù)發(fā)展。本文選用覆膜砂作為SLS燒結(jié)技術(shù)的成型材料,研究覆膜砂燒結(jié)工藝和后處理工藝,以改善覆膜砂初始性能為目的。歸納了選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的研究現(xiàn)狀,介紹了SLS工藝的成型機理、成型材料、成型設(shè)備和成型工藝。分析了影響選擇性激光燒結(jié)工藝的影響因素。通過分析覆膜砂的成型機理和成型過程,來確定影響因素,選取掃描速度、激光功率、鋪粉厚度及預(yù)熱溫度四個因素,并設(shè)計L_(16)(4~5)正交試驗方案,對試驗結(jié)果(抗拉強度、抗彎強度、和尺寸精度)進行極差分析,確定了影響選擇性激光燒結(jié)覆膜砂的因素,和各因素對其影響程度。確定最終覆膜砂燒結(jié)的最佳工藝參數(shù)組合。當(dāng)掃描速度為1800mm/s,激光功率為35W,鋪粉厚度為0.15mm,預(yù)熱溫度為60℃,此時覆膜砂燒結(jié)件的成型質(zhì)量最優(yōu)。用最優(yōu)工藝制備成型件,得到覆膜砂燒結(jié)件,但是其性能還不足以用于精密鑄造中,還需要對其進行性能上的改善。先對成型件進行預(yù)固化處理,預(yù)固化溫度和時間分別為180℃和2h,然后選用溫度不同的硅溶膠涂料對成型件進行涂刷,然后再對其進行后固化處理,得到的制件再對其進行測試。對比研究發(fā)現(xiàn),涂刷硅溶膠涂料對覆膜砂的性能有一定的改善作用,特別是對其抗拉強度、抗壓強度和透氣性有明顯改善作用,為以后的生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG242.7;TN249
【部分圖文】：

圖 1.2 SLS 成型原理圖Fig.1.2 SLS forming schematic diagram速成型技術(shù)的發(fā)展S 技術(shù)最開始出現(xiàn)是 20 世紀(jì) 80 年代末，是由 American Texas 大學(xué) De的，隨后 American DTM 公司在 1992 年研究制成 SLS 技術(shù)使用設(shè)商業(yè)生產(chǎn)[32-33]。相較其他 3D 打印技術(shù)，SLS 技術(shù)的選材更加多樣更加方便，且最終成型件的物理化學(xué)性能良好[34]。SLS 的技術(shù)特點面[35-36]：） 應(yīng)用于 SLS 工藝的原料呈現(xiàn)多樣豐富性，理論上，只要受熱能夠面粘結(jié)劑受熱能粘結(jié)的粉末材料都可能被用于該技術(shù)。） 生產(chǎn)周期短。少則幾小時，多則幾十小時，生產(chǎn)過程中也可以隨

圖 1.4 SLS 成型質(zhì)量影響因素Fig.1.4 SLS molding quality influence factorsCasalino G[63-65]等學(xué)者分析研究了 SLS 燒結(jié)工藝，研究出各個參數(shù)對制件性影響規(guī)律，主要對表面質(zhì)量和粗糙度進行了研究，在掃描速度不過低，激光功范圍在 25-60W 的情況下，得到的制件強度和精度都有所提高，同時發(fā)現(xiàn)強度透氣性呈現(xiàn)相互矛盾的狀態(tài)，而且各個參數(shù)和力學(xué)、透氣性能間都存在的關(guān)聯(lián)。Y Tang[59]等學(xué)者，通過探討燒結(jié)時各參數(shù)對制件性能的影響規(guī)律，尤其是對學(xué)性能、粗糙度和精度進行了研究和分析。王從軍、李湘生[60]等研究指出造成LS 覆膜砂制件產(chǎn)生誤差的主要來源是模型格式轉(zhuǎn)換、加工過程中誤差和機器本產(chǎn)生的誤差。李偉榮、伍曉宇[61]等研究出了影響抗壓強度的規(guī)律，影響程度為率＞掃描間距＞鋪粉厚度＞速度。趙劍峰、余承業(yè)等對 SLS 制件精度的影響因做了研究，同時指出相對應(yīng)的改進方法，從而制備精度較高的零部件。樊自田、

二代HRPS型選擇性激光燒結(jié)機Fig.2.1ThesecondgenerationtypeHRPSselectivelasersinteringmachine固化所用設(shè)備是101A-2型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱，由上海光地儀器設(shè)備有限
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 梁詠梅;何利華;;鐵覆膜砂制備溫度對其吸附Cr(Ⅵ)性能的影響[J];中山大學(xué)研究生學(xué)刊(自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)版);2005年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 邵丁偉;缸體、缸蓋用覆膜砂性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

2 歐陽淑霞;碳纖維含量對SLS覆膜砂型真空差壓鑄造鋁合金組織及性能影響[D];南昌航空大學(xué);2015年

3 刁艷利;高強度低發(fā)氣量覆膜砂制備工藝及性能研究[D];東南大學(xué);2017年

4 楊潔;硅溶膠涂料改善SLS覆膜砂性能的研究[D];沈陽大學(xué);2018年

5 張浩然;覆膜砂用樹脂的性能檢測和提高覆膜砂強度的研究[D];華中科技大學(xué);2004年

6 曾鋒;鑄造覆膜砂激光快速成型方法及系統(tǒng)的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

7 梁培;選區(qū)激光燒結(jié)用覆膜砂的制備及其成形工藝研究[D];南昌航空大學(xué);2012年

8 魏蓉;碳纖維增強覆膜砂選擇性激光燒結(jié)成型性能研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

9 潘銳;選擇性激光燒結(jié)用覆膜砂的制備及其性能研究[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2017年

10 葉昌科;基于輪廓失效的覆膜砂激光快速成型方法研究[D];大連理工大學(xué);2006年

本文編號：2865068