本文關(guān)鍵詞：用于選擇性激光燒結(jié)高分子材料的制備與成型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：選擇性激光燒結(jié)成型技術(shù)采用分層疊加的制造原理,集計(jì)算機(jī)科學(xué)、材料科學(xué)、軟件工程、激光技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)于一身,是當(dāng)今國(guó)際上重要的快速成型技術(shù)之一。高分子材料在SLS材料中占有重要地位,應(yīng)用前景十分廣闊。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)高分子材料的制備與SLS成型原理及工藝有了較深入的研究,但迄今為止,可應(yīng)用于SLS技術(shù)的高分子材料依然有限。本文針對(duì)SLS用非結(jié)晶性高分子材料的開發(fā)與成型進(jìn)行了一系列研究:(1)以PS為樣本系統(tǒng)地研究了非結(jié)晶性材料的尺寸精度問題,探討了制件尺寸以及激光能量密度、預(yù)熱溫度、分層厚度等工藝參數(shù)對(duì)材料收縮、次級(jí)燒結(jié)、Z軸盈余、階梯效應(yīng)等現(xiàn)象的影響。(2開發(fā)了一種新型非結(jié)晶性材料苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)用于SLS技術(shù)。采用乳液法合成SAN樹脂,通過正交實(shí)驗(yàn)確定工藝參數(shù)。將SAN燒結(jié)件與PS燒結(jié)件進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:噴霧干燥制得的SAN粉末致密度較高,其燒結(jié)件的力學(xué)性能較好。(3)對(duì)PS及SAN的燒結(jié)件用后處理材料進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),研究后處理蠟的配方,得到浸蠟實(shí)驗(yàn)的最佳工藝參數(shù)。對(duì)浸滲后處理燒結(jié)件的尺寸精度、力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明:所有燒結(jié)件的尺寸都有不同比例的收縮,燒結(jié)件經(jīng)后處理力學(xué)性能都有較大提高,并且SAN的力學(xué)強(qiáng)度更好。
【關(guān)鍵詞】：3D打印 選擇性激光燒結(jié) 苯乙烯-丙烯腈共聚物 尺寸精度 后處理
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ317
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-12
• 1. 緒論12-30
• 1.1 選擇性激光燒結(jié)成型技術(shù)簡(jiǎn)介12-15
• 1.1.1 選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展概述12
• 1.1.2 選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的工藝原理12-13
• 1.1.3 選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的特點(diǎn)13-14
• 1.1.4 選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的應(yīng)用14-15
• 1.2 選擇性激光燒結(jié)高分子材料15-29
• 1.2.1 選擇性激光燒結(jié)高分子材料的發(fā)展概述15-17
• 1.2.2 選擇性激光燒結(jié)高分子材料的研究進(jìn)展及發(fā)展方向17-21
• 1.2.2.1 聚碳酸酯17-18
• 1.2.2.2 聚苯乙烯18
• 1.2.2.3 ABS18
• 1.2.2.4 超高分子量聚乙烯18-19
• 1.2.2.5 聚丙烯19
• 1.2.2.6 尼龍19-20
• 1.2.2.7 其他高分子材料20-21
• 1.2.2.8 選擇性激光燒結(jié)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)21
• 1.2.3 選擇性激光燒結(jié)高分子材料的制備方法21-25
• 1.2.3.1 粉末材料的制備21-23
• 1.2.3.2 高分子材料的助劑23-25
• 1.2.3.3 高分子材料與助劑的混合制備方法25
• 1.2.4 選擇性激光燒結(jié)高分子材料的燒結(jié)原理25-26
• 1.2.4.1 CO2激光器能量的輸入特性25
• 1.2.4.2 高分子材料激光燒結(jié)成型機(jī)理25-26
• 1.2.5 選擇性激光燒結(jié)高分子材料的后處理26-29
• 1.2.5.1 浸蠟選擇26-27
• 1.2.5.2 浸滲樹脂的選擇27-28
• 1.2.5.3 稀釋劑與固化劑28-29
• 1.3 論文選題的目的、意義和研究的主要內(nèi)容29-30
• 2 選擇性激光燒結(jié)成型精度分析30-42
• 2.1 前言30-32
• 2.1.1 CAD模型造成的誤差30-31
• 2.1.2 設(shè)備造成的誤差31
• 2.1.3 工藝參數(shù)不當(dāng)造成的誤差31-32
• 2.1.4 燒結(jié)件后處理造成的誤差32
• 2.2 成型收縮與次級(jí)燒結(jié)、Z軸盈余現(xiàn)象32-34
• 2.2.1 成型收縮32
• 2.2.2 次級(jí)燒結(jié)32-33
• 2.2.3 Z軸盈余33-34
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分34
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)原料34
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器34
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)操作34
• 2.3.3.1 試樣制備34
• 2.3.3.2 尺寸精度的測(cè)定34
• 2.3.3.3 密度的測(cè)定34
• 2.4 結(jié)果與討論34-40
• 2.4.1 分層厚度對(duì)精度的影響34-35
• 2.4.2 預(yù)熱溫度對(duì)精度的影響35-36
• 2.4.3 激光能量密度對(duì)精度的影響36-37
• 2.4.4 制件尺寸對(duì)精度的影響37-39
• 2.4.5 成型方向?qū)鹊挠绊?/span>39-40
• 2.5 本章小結(jié)40-42
• 3 乳液法合成SAN樹脂及其SLS燒結(jié)42-60
• 3.1 前言42-45
• 3.1.1 苯乙烯與丙烯腈的共聚特點(diǎn)42-43
• 3.1.2 丙烯腈含量對(duì)SAN基本物理性質(zhì)的影響43-45
• 3.1.3 丙烯腈含量對(duì)SAN力學(xué)性能的影響45
• 3.1.4 粉末致密度45
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分45-48
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑45-46
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器46
• 3.2.3 粉末的制備46
• 3.2.4 粉末的后處理46
• 3.2.5 試樣制備46
• 3.2.6 測(cè)試方法46-48
• 3.2.6.1 分子量的測(cè)定46-47
• 3.2.6.2 轉(zhuǎn)化率及固含量計(jì)算47
• 3.2.6.3 粉料堆積密度測(cè)定47-48
• 3.2.6.4 SAN粉末Tg測(cè)定48
• 3.2.6.5 力學(xué)性能測(cè)試48
• 3.3 結(jié)果與討論48-51
• 3.3.1 乳化劑對(duì)轉(zhuǎn)換率與分子量的影響48-49
• 3.3.2 引發(fā)劑用量對(duì)轉(zhuǎn)化率與分子量的影響49
• 3.3.3 反應(yīng)條件對(duì)轉(zhuǎn)化率與分子量的影響49-50
• 3.3.4 掃描電鏡表征形貌50
• 3.3.5 堆積密度50-51
• 3.4 粒度分布51
• 3.5 選擇性激光燒結(jié)工藝51-58
• 3.5.1 工藝參數(shù)范圍的確定51-55
• 3.5.2 正交實(shí)驗(yàn)步驟55
• 3.5.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-58
• 3.6 SAN樹脂燒結(jié)的力學(xué)性能58-59
• 3.7 本章小結(jié)59-60
• 4 激光燒結(jié)快速成型件后處理技術(shù)60-73
• 4.1 前言60-63
• 4.1.1 材料的潤(rùn)濕性60-61
• 4.1.2 影響滲透的因素61-62
• 4.1.3 后處理樹脂62-63
• 4.1.3.1 應(yīng)用于后處理樹脂的要求62
• 4.1.3.2 固化劑的選擇62-63
• 4.1.3.3 促進(jìn)劑與稀釋劑的選擇63
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分63-65
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料63
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器63
• 4.2.3 試樣制備及后處理63-65
• 4.2.3.1 待后處理試樣制備63-64
• 4.2.3.2 納米二氧化硅改性環(huán)氧樹脂基體64
• 4.2.3.3 固化劑的用量64
• 4.2.3.4 后處理工藝流程64-65
• 4.2.3.5 力學(xué)性能測(cè)試65
• 4.2.3.6 尺寸精度測(cè)試65
• 4.2.3.7 孔隙率測(cè)試65
• 4.3 結(jié)果與討論65-72
• 4.3.1 浸蠟工藝65-68
• 4.3.1.1 后處理蠟的配置65-67
• 4.3.1.2 后處理溫度與環(huán)境溫度的影響67
• 4.3.1.3 浸蠟時(shí)間67
• 4.3.1.4 尺寸精度67-68
• 4.3.1.5 燒結(jié)件浸蠟后的表面處理68
• 4.3.2 樹脂浸滲工藝68-72
• 4.3.2.1 活性稀釋劑的用量68
• 4.3.2.2 固化劑用量68-69
• 4.3.2.3 納米二氧化硅含量對(duì)力學(xué)性能的影響69
• 4.3.2.4 后處理對(duì)兩種材料密度、孔隙率、力學(xué)性能的影響69-71
• 4.3.2.5 SEM觀察71
• 4.3.2.6 尺寸精度71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-82
• 致謝82-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83-84

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本文編號(hào)：260702