【摘要】： 快速成型(RP)技術(shù)是近年來(lái)倍受學(xué)術(shù)界和制造業(yè)關(guān)注的一種先進(jìn)成型制造技術(shù)。目前世界上占主導(dǎo)地位的5種RP成型方法其基本原理業(yè)已完善，針對(duì)具體的RP系統(tǒng)如何在不增加昂貴的附加成本的同時(shí)，進(jìn)一步提高成型效率、提高成型件的精度、完善成型件性能以及盡量擴(kuò)展成型件的適用范圍是發(fā)展RP技術(shù)的重要課題。作者正是基于以上觀點(diǎn)，就高分子粉末材料的激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)快速成型技術(shù)中的成型精度、成型時(shí)間、掃描路徑、成型件的后處理及成型件在制模中的應(yīng)用等問(wèn)題開展了深入的研究。所得結(jié)果成功應(yīng)用于HRPS-ⅢA型SLS快速成型系統(tǒng)的加工過(guò)程中，對(duì)該系統(tǒng)制造出性能優(yōu)良的產(chǎn)品起到了重要的作用，并為改進(jìn)該系統(tǒng)提供了重要的依據(jù)。 本文全面分析了影響成型件精度的各種因素。通過(guò)制作專門的樣件，采用正交實(shí)驗(yàn)的方差、極差分析方法，討論了各工藝參數(shù)對(duì)成型件尺寸、形位精度和表面粗糙度的影響，并且優(yōu)化了工藝參數(shù)的組合，大幅度改善了成型件質(zhì)量。論文還重點(diǎn)研究了SLS中的翹曲變形問(wèn)題，提出了翹曲變形的根本成因、發(fā)展趨勢(shì)及解決方法，并通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)考察了主要加工參數(shù)的選取對(duì)翹曲變形的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和方法對(duì)于具體SLS系統(tǒng)減小翹曲變形有很大指導(dǎo)意義。此外，論文還論述了SLS成型的變形機(jī)理，提出了SLS成型變形的全面解決方案。 本文推導(dǎo)出了SLS成型時(shí)間精確計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，該模型顯示在SLS加工中的掃描“延時(shí)”現(xiàn)象會(huì)造成實(shí)際成型時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論時(shí)間，并且掃描線條數(shù)、掃描線總長(zhǎng)和掃描速度對(duì)掃描“延時(shí)”有不同程度的影響。該模型和實(shí)驗(yàn)方法可將SLS成型時(shí)間的計(jì)算誤差控制在秒內(nèi)，這對(duì)于SLS服務(wù)方的對(duì)外報(bào)價(jià)、安排作業(yè)順序和權(quán)衡加工效率與成型件性能之間的優(yōu)先權(quán)有十分重要的參照作用。 SLS中環(huán)形掃描可以得到比光柵式掃描好得多的成型質(zhì)量，本文提出了一種全新的基于環(huán)形掃描的分區(qū)方法，該種分區(qū)方法的算法簡(jiǎn)單，很大程度上解決了環(huán)形掃描中由于算法復(fù)雜所導(dǎo)致的成型效率不高的問(wèn)題。 本文研究了高分子粉末材料成型件的后處理問(wèn)題，開發(fā)出的滲蠟和滲樹脂的后處理方法極大的提高了成型件的性能，并且成功開發(fā)出了多種顏色的成型件。這都很大程度的擴(kuò)展了高分子材料成型件的適用范圍。 本文就所開發(fā)出的滲樹脂成型件在快速模具制造中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，通過(guò)直接利用該類后處理件作為型腔來(lái)制造蠟型，并將此蠟型用于熔模鑄造中，極大的提高了原型件的利用率；另外還用此類后處理件進(jìn)行石膏型和陶瓷型精密鑄造型腔的開發(fā)，均取得了較大進(jìn)展。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TH16
【圖文】：

本文編號(hào)：2767051