选择性激光烧结.ppt

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1、作业：作业：1.1.立体光刻快速原型制造技术的优缺点分析？立体光刻快速原型制造技术的优缺点分析？2.2.激光选择烧结激光选择烧结SLSSLS原型制造技术的原理以及系统组成原型制造技术的原理以及系统组成？是否需要设计支撑，并说明其原因。教材？是否需要设计支撑，并说明其原因。教材8989页页3.3.激光选择烧结激光选择烧结SLSSLS原型制造技术为什么要求预热，如原型制造技术为什么要求预热，如何控制预热温度？为什么需要氮气保护？何控制预热温度？为什么需要氮气保护？8989页页 117117页页4.4.激光选择烧结激光选择烧结SLSSLS原型制造技术中，粉末材料一般有原型制造技术中，粉末材料一般有几

2、种组合？几种组合？5.5.描述采用激光选择烧结描述采用激光选择烧结SLSSLS原型制造技术直接制造模原型制造技术直接制造模具的最常用工艺过程？具的最常用工艺过程？113-114113-114页页立体光刻固化的优点立体光刻固化的优点立体光刻固化，也称作三维光刻，是目前快速原型工艺立体光刻固化，也称作三维光刻，是目前快速原型工艺中中最精确的方法最精确的方法。它的精度受到设备的限制。它的精度受到设备的限制。复杂模型，或者是比成型室尺寸大的模型，可以由单个复杂模型，或者是比成型室尺寸大的模型，可以由单个的局部模型的局部模型组合成任意复杂的完整的模型组合成任意复杂的完整的模型。模型可以通过喷砂处理和抛光

3、来进行模型可以通过喷砂处理和抛光来进行精加工处理精加工处理未交联单体未交联单体可以可以再利用再利用，完全聚合的树脂可以当作普通，完全聚合的树脂可以当作普通的废物。的废物。立体光刻固化的缺点立体光刻固化的缺点立体光刻固化只能使用立体光刻固化只能使用感光性材料感光性材料。立体光刻固化有两个步骤，首先模型在真正的立体光刻立体光刻固化有两个步骤，首先模型在真正的立体光刻固化设固化设备里固化备里固化到很高的程度到很高的程度(95(95)；然后将做成的模型放到；然后将做成的模型放到烘箱烘箱里，使模型进一步交联，直至完全固化。里，使模型进一步交联，直至完全固化。产品毛坯必须用产品毛坯必须用溶剂清洗溶剂清洗。

4、在树脂池中，模型仍然是相当在树脂池中，模型仍然是相当柔软的产品坯柔软的产品坯。支撑支撑必须从产品毛坯或凝固的模型中用必须从产品毛坯或凝固的模型中用人工清除人工清除。感光性丙烯酸吸收氧，而环氧基树脂具有吸湿性，感光性丙烯酸吸收氧，而环氧基树脂具有吸湿性，模型完全凝模型完全凝固后，也固后，也很容易碎掉很容易碎掉。几天或几周后，几天或几周后，没有支撑的壁就会变形没有支撑的壁就会变形，如果把模型翻转或支，如果把模型翻转或支撑起来这种情况就会消失。最新的环氧基树脂没有这些明显的撑起来这种情况就会消失。最新的环氧基树脂没有这些明显的特征。特征。逆向工程与快速成形技术逆向工程与快速成形技术Reverse E

5、ngineering and Rapid Prototype Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology第第5章章 选择性烧结快速成形技术选择性烧结快速成形技术Selective Laser Sintering 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySelective Laser Sintering方法介绍方法介绍 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySelective Laser Sintering(SLS

6、,registered trademark by DTM of Austin,Texas,USA)is a process that was patented in 1989 by Carl Deckard,a University of Texas graduate student.Its chief advantages over Stereolithography(SLA)revolve around material properties.Many varying materials are possible and these materials can approximate th

7、e properties of thermoplastics such as polycarbonate 化聚碳酸酯,nylon,or glass-filled nylon.天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologyGalvanometer n.检流计 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySele

8、ctive Laser Sintering Selective laser Sintering(SLS)is in principle similar to stereolithography.In this process however,fabrication of a physical model/part is effected by selectively melting a finely powdered(50 m)thermoplastic material.A leveling roller spreads each layer of powder over the surfa

9、ce of the build chamber,as the fabrication piston moves down one layer,while the powder delivery piston moves upward to supply powder to the process.The surface of the tightly compacted powder is selectively heated with a concentrated infrared(IR)beam from a CO2 laser.The powder is melted where the

10、IR beam strikes under guidance of the x-y scanner causing the particles to fuse together.天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySelective Laser SinteringThe entire fabrication chamber is sealed and maintained at a temperature just below the melting point of the plastic powder.Thus,heat from

11、the laser need only elevate the temperature slightly to cause sintering,minimizing thermal distortion,facilitating fusion to the previous layer and greatly speeding the processA nitrogen atmosphere is maintained in the fabrication chamber to prevent the possibility of a dust explosion caused by hand

12、ling the powder.Unlike stereolithography,no supports are required with SLS since overhangs,and undercuts are supported by the solid powder bed.Additionally,no final curing is required,however,surface finishes are not as good as those achieved with stereolithography and since the objects are sintered

13、.they are porous.Depending on the application,it may be necessary to infiltrate the object with another material to improve mechanical characteristics.天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologyCopper PelletsPartRampCeramic plPlate模具制造过程原理模具制造过程原理 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologyS

14、LA vs.SLS:A Summarized ComparisonMaterial Properties:The SLA(stereolithography)process is limited to photosensitive resins which are typically brittle.The SLS process can utilize polymer powders that,when sintered,approximate thermoplastics quite well.Surface Finish:The surface of an SLS part is pow

15、dery,like the base material whose particles are fused together without complete melting.The smoother surface of an SLA part typically wins over SLS when an appearance model is desired.In general,SLA is a better process where fine,accurate detail is required.However,a varnish-like coating can be appl

16、ied to SLS parts to seal and strengthen them.Varnish n.清漆,凡立水,光泽面,掩饰 v.修饰 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySupport Structures:SLA parts typically need support structures during the build.SLS parts,because of the supporting powder,sometimes do not need any support,but this depends upon

17、part configuration.Marks left after removal of support structures for parts cause dimensional inaccuracies and cosmetic blemishes.Blemish n.污点,缺点,瑕疵 vt.弄脏,玷污,损害Machining Properties:In general,SLA materials are brittle and difficult to machine.SLS thermoplastic-like materials are easily machined.简介简介

18、选选择择性性激激光光烧烧结结工工艺艺，又又称称选选区区激激光光烧烧结结，由由美美国国德德克克萨萨斯斯大大学学DechardDechard于于l989l989年研制成功。美国年研制成功。美国DTMDTM公司已经商品化。公司已经商品化。SLSSLS工工艺艺是是利利用用粉粉末末材材料料(金金属属粉粉末末或或非非金金属属粉粉末末)在在激激光光照照射射下下烧烧结结，在在计计算算机机控控制制下下层层层层堆堆积积成成形形。SLSSLS的的原原理理与与SLASLA十十分分相似，主要区别在于所使用的材料。相似，主要区别在于所使用的材料。SLASLA所所用用的的材材料料是是液液态态的的紫紫外外光光敏敏可可凝凝固固

19、树树脂脂，而而SLSSLS则则使使用用粉粉状状的的材材料料。这这是是该该项项技技术术的的主主要要优优点点之之一一，因因为为理理论论上上任任何何可可熔熔的的粉粉末末都都可可以以用用来来制制造造模模型型，这这样样的的模模型型可可以以用用作作真真实实的的原原型制件。型制件。研研究究SLSSLS的的有有DTMDTM公公司司、EOSEOS公公司司、3D 3D SystemsSystems公公司司、北北京京隆隆源源公司、华科大、华北工学院和南航大学等。公司、华科大、华北工学院和南航大学等。SLS系统的工艺原理和基本组成系统的工艺原理和基本组成 SLS系统基本系统基本组成：组成：C02激光器、激光器、光学系

20、统、粉光学系统、粉料送进与回收料送进与回收系统、升降机系统、升降机构、工作台、构、工作台、构造室等。构造室等。SLS系统系统过程过程激光选择烧结基本原理激光选择烧结基本原理采采用用铺铺粉粉辊辊将将一一层层粉粉末末材材料料平平铺铺在在已已成成形形零零件件的的上上表表面面，并并加加热至热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度恰好低于该粉末烧结点的某一温度;控控制制系系统统控控制制激激光光束束按按照照该该层层的的截截面面轮轮廓廓在在粉粉层层上上扫扫描描，使使粉粉末末交交界界处处的的温温度度升升至至熔熔化化点点，进进行行烧烧结结并并与与下下面面已已成成形形的的部部分分实现粘接实现粘接。当当一一层层截截面面烧

21、烧结结完完后后，工工作作台台下下降降一一个个层层的的厚厚度度，铺铺料料辊辊又又在在上上面面铺铺上上一一层层均均匀匀密密实实的的粉粉末末，进进行行新新一一层层截截面面的的烧烧结结，直直至至完成整个模型。完成整个模型。在在成成型型过过程程中中，未未经经烧烧结结的的粉粉末末对对模模型型的的窄窄腔腔和和悬悬臂臂部部分分起起着着支撑作用支撑作用，不需要像不需要像SLASLA和和FDMFDM工艺那样单独设计支撑结构。工艺那样单独设计支撑结构。分析分析SLSSLS技术及设备系统视所用的材料而异，有时需要比较复杂的技术及设备系统视所用的材料而异，有时需要比较复杂的辅助工艺过程。辅助工艺过程。以聚酰胺粉末烧结为

22、例，为避免激光扫描烧结过程中材料因高以聚酰胺粉末烧结为例，为避免激光扫描烧结过程中材料因高温起火燃烧，必须在工作空间充入温起火燃烧，必须在工作空间充入阻燃气体阻燃气体，一般为，一般为氮气氮气。为使粉状材料烧结，必须将机器的整个工作空间、直接参与造为使粉状材料烧结，必须将机器的整个工作空间、直接参与造型工作的所有构件以及所使用的粉状材料预先加热到规定的温型工作的所有构件以及所使用的粉状材料预先加热到规定的温度，这个度，这个预热过程常常需要数小时预热过程常常需要数小时。原型制作完成后，为了除去工件表面沾粘的浮粉，需要使用原型制作完成后，为了除去工件表面沾粘的浮粉，需要使用软软刷和压缩空气刷和压缩空

23、气，而这一步骤必须在，而这一步骤必须在闭封空间闭封空间中完成以免造成粉中完成以免造成粉尘污染。尘污染。选择性激光烧结工艺特点选择性激光烧结工艺特点 优点：优点：(1)(1)可可采采用用多多种种材材料料。从从原原理理上上说说，这这种种方方法法可可采采用用加加热热时时粘粘度度降降低低的的任任何何粉粉末末材材料料，通通过过材材料料或或各各类类含含粘结剂的涂层颗粒制造出任何造型，适应不同需要。粘结剂的涂层颗粒制造出任何造型，适应不同需要。(2)(2)制制造造工工艺艺比比较较简简单单。由由于于可可用用多多种种材材料料，选选择择性性激激光光烧烧结结工工艺艺按按采采用用的的原原料料不不同同可可以以直直接接生

24、生产产复复杂杂形形状状的的原原型型、型型腔腔模模三三维维构构件件或或部部件件及及工工具具。例例如如，制制造造概概念念原原型型，可可安安装装为为最最终终产产品品模模型型的的概概念念原原型型，蜡蜡模模铸造模型及其他少量母模，直接制造金属注塑模等。铸造模型及其他少量母模，直接制造金属注塑模等。选择性激光烧结工艺特点选择性激光烧结工艺特点(3)(3)高高精精度度。依依赖赖于于使使用用的的材材料料种种类类和和粒粒径径、产产品品的的几几何何形形状状和和复复杂杂程程度度，该该工工艺艺一一般般能能够够达达到到工工件件整整体体范范围围内内(0.05(0.052.5)mm2.5)mm的的公公差差。当当粉粉末末粒粒

25、径径为为0.1 0.1 mmmm以以下下时时，成成型型后后的的原原型型精精度可达度可达ll。(4)(4)材料利用率高，价格便宜，成本低。材料利用率高，价格便宜，成本低。(5)(5)不不需需要要专专门门设设计计支支撑撑结结构构。但但是是，选选择择性性激激光光烧烧结结工工艺艺的的能能量量消消耗耗高高，原原型型表表面面粗粗糙糙疏疏松松多多孔孔以以及及对对某某些些材材料料需需要要单单独独处处理等。理等。天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySelect

26、ive Laser Sintering基础知识基础知识 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySLS成型机理成型机理粉末特性粉末特性1、粉层密度、粉层密度 大多数实际铺设的粉层并不是全部由相同尺度的大多数实际铺设的粉层并不是全部由相同尺度的球状颗粒组成，相对密度球状颗粒组成，相对密度40-60%，其余空间充满空气。这影，其余空间充满空气。这影响材料的热传导性能和热阻性能。响材料的热传导性能和热阻性能。2、粉层的比热容、粉层的比热容 主要取决于固体粉末的比热容，空气的密度主要取决于固体粉末的比热容，空气的密度仅为固体颗粒仅为固体颗粒1/10

27、003、热传导系数、热传导系数 气体的热传导系数很低，粉层的热阻主要取决气体的热传导系数很低，粉层的热阻主要取决于空气。于空气。天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySLS基本理论基本理论烧结基本过程烧结基本过程：粉层预热后，激光照射，能量被局部粉末吸收，：粉层预热后，激光照射，能量被局部粉末吸收，温度升高，被照射局部熔化，颗粒间形成粘结。温度升高，被照射局部熔化，颗粒间形成粘结。烧结驱动力烧结驱动力：颗粒系统具有过剩的表面能，吸收外界能量，颗：颗粒系统具有过剩的表面能，吸收外界能量，颗粒间形成粘结，表面自由能降低，这是本征表面能的驱动力

28、。粒间形成粘结，表面自由能降低，这是本征表面能的驱动力。实实 际际：粉末颗粒越细，烧结驱动越大。粉末颗粒越细，烧结驱动越大。天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology烧结过程烧结过程 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySLS基本理论基本理论-致密化致密化 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin Unive

29、rsity of Science&Technology烧结窗口温度：玻璃化温度Tg;Ts 软化温度；Tc 结块温度Congregate vt,vi-gated,-gating 使集合；聚集 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySelective Laser Sintering成型工艺成型工艺 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology成型材料成型材料 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology成型材料成型材料 天津科技大学 Tianj

30、in University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin Universit

31、y of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology成型过程成型过程 天津科技大学 Tianjin University of

32、 Science&Technology注：注：1 1、预热、预热1-21-2小时小时2 2、冷却、冷却3-43-4小时小时粉末种类粉末种类塑料粉末塑料粉末多组分金属多组分金属-聚合物粉末聚合物粉末多组分金属多组分金属-金属粉末金属粉末单组分金属粉末单组分金属粉末粉体粉体精度与粉体粒度直接相关精度与粉体粒度直接相关 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology高分子粉末材料成型工艺高分子粉末材料成型工艺高分子粉末材料与金属粉末性质差别很大；高分子粉末材料与金属粉末性质差别很大；在烧结室预热和激光热作用下，烧结发生在颗粒接触点在烧结室预热和激光热作

33、用下，烧结发生在颗粒接触点/面，粉末部分熔化，发生黏性流动，从而实现粉末颗粒的面，粉末部分熔化，发生黏性流动，从而实现粉末颗粒的聚结。聚结。影响因素：玻璃化温度影响因素：玻璃化温度/熔点；预热温度；黏度；粉末粒熔点；预热温度；黏度；粉末粒度等度等烧结强度：烧结强度：5-8Mpa;烧结高分子材料具有良好的流动性，分解后灰分较低，烧结高分子材料具有良好的流动性，分解后灰分较低，适合精密铸造。适合精密铸造。烧结用的高分子材料的熔点烧结用的高分子材料的熔点/软化点不能超过软化点不能超过150度。度。天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySLSSL

34、S材料：金属复合粉末通常有两种混合形式材料：金属复合粉末通常有两种混合形式粘结剂粉末与金属或陶瓷粉末按一定比例粘结剂粉末与金属或陶瓷粉末按一定比例机械混合机械混合；另一种则是把金属或陶瓷粉末放到粘结剂稀释液中，制取另一种则是把金属或陶瓷粉末放到粘结剂稀释液中，制取具具有粘结剂包裹的金属或陶瓷粉末有粘结剂包裹的金属或陶瓷粉末。实验表明，这种实验表明，这种粘结剂包裹的粉末制备虽然复杂，但烧结效粘结剂包裹的粉末制备虽然复杂，但烧结效果较机械混合的粉末好果较机械混合的粉末好。当烧结环境温度控制在聚碳酸酯软。当烧结环境温度控制在聚碳酸酯软化点附近时，其线胀系数较小，进行激光烧结后，被烧结的化点附近时，其

35、线胀系数较小，进行激光烧结后，被烧结的聚碳酸酯材料翘曲较小，具有很好的工艺性能。聚碳酸酯材料翘曲较小，具有很好的工艺性能。天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology金属粉末材料成型工艺金属粉末材料成型工艺金属粉末是通过黏合剂烧结来完成的；金属粉末是通过黏合剂烧结来完成的；在烧结室预热和激光热作用下，在颗粒接触点在烧结室预热和激光热作用下，在颗粒接触点/面部分熔面部分熔化，发生黏性流动，从而实现粉末颗粒的聚结。时间化，发生黏性流动，从而实现粉末颗粒的聚结。时间0.5-2.5ms;黏结材料包括许多热塑料：聚碳酸酯、聚苯乙烯、黏结材料包括许多热塑料

36、：聚碳酸酯、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等聚氯乙烯等通过调整保护气氛，可以提高润湿性。较少烧结室氧气通过调整保护气氛，可以提高润湿性。较少烧结室氧气含量很重要。含量很重要。烧结用的高分子材料的熔点烧结用的高分子材料的熔点/软化点不能超过软化点不能超过150摄氏度。摄氏度。天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology二元金属系统具有特点：二元金属系统具有特点：颗粒很细，表面能高，激光吸收性好；颗粒很细，表面能高，激光吸收性好；液相具有较高的表面能、黏性较

37、低；流动性好；液相具有较高的表面能、黏性较低；流动性好；固相在液相中的溶解度低，而且没有挥发性；固相在液相中的溶解度低，而且没有挥发性；两相熔点差别大；低熔点相充分熔化，高熔点变化小；两相熔点差别大；低熔点相充分熔化，高熔点变化小；烧结后多空材料，通过填充密实，液相体积分数应超过烧结后多空材料，通过填充密实，液相体积分数应超过30%目前，目前，SLS成型金属件主要采用成型金属件主要采用双金属粉末。双金属粉末。天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology金属粉末直接成型工艺Prabhu&Bourell 首先提出采用首先提出采用SLS技术烧结双技术

38、烧结双金属粉末（金属粉末（89铜铜+11锡）。锡）。1083度度/183度度用较小的激光功率将粉末加热到用较小的激光功率将粉末加热到 super-solid regime,低熔点金属熔化，高熔点保持固态，熔低熔点金属熔化，高熔点保持固态，熔化的金属液体流动润湿高熔点金属粉末，作为黏结化的金属液体流动润湿高熔点金属粉末，作为黏结剂，将其联结在一起，随后冷却连成一体，最终形剂，将其联结在一起，随后冷却连成一体，最终形成金属实体件，属于液相烧结。成金属实体件，属于液相烧结。P106 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologyDTM&Rockwell

39、 international 合作研制成合作研制成功功 Direct Metal Fabrication 技术。采用双金技术。采用双金属粉末属粉末+聚合物材料，用于制造模具。聚合物材料，用于制造模具。金属基陶瓷的熔点较高，一般超过金属基陶瓷的熔点较高，一般超过2000度。如果度。如果采用中、高温熔点的金属粉末作为黏结相，必须采采用中、高温熔点的金属粉末作为黏结相，必须采用大功率激光器。如用大功率激光器。如Zong 采用采用1.1KW激光器烧激光器烧结结70(88WC-12Co)-20Co-10Ni成型金属件。成型金属件。目前，目前，SLS成型金属件主要采用双金属粉末。成型金属件主要采用双金属粉

40、末。金属粉末间接成型工艺 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology420 Stainless Steel powderFabricated parts impregnated with bronzeResults in composite comprising stainless steelprecipitate in bronze matrix in 60:40 ratio 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology间接制造金属构件 天津科技大学 Tianjin University o

41、f Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologyAdvanced Tooling for improving tool performanceDirect Metal Laser-Sintering(DMLS).With DMLS,both the positions and shapes of coolingchannels(or other elements)can be designed in a freeform way.实例水冷通道 天津科技大学 Tianjin University of Sci

42、ence&Technology陶瓷粉末材料烧结工艺具有促进联结的低温陶瓷相。在激光扫描下熔化，实现陶瓷颗粒之间的黏结，从而形成密实的构件。具体工艺见 教材107页 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology陶瓷粉末材料烧结工艺材料成分:低纯度刚玉（氧化铝、氧化钛、二氧化硅、氧化铁、氧化镁等，熔点大于2000度）；低熔点联结相 磷酸二氢铵，熔点190度；SLS工艺条件：脉冲YAG激光器，40KHz,功率20-25W，激光束斑点直径0.5mm,20-60 mm/min;粉末预热21-60 度；炉中继续加热：100度/小时，450度2小时；850度

43、6小时，冷却 多孔材料后处理后处理用用刷刷子子刷刷去去表表面面粉粉末末露露出出加加工工件件部部分分，其其余余残残留留的的粉粉末末可可用用压压缩缩空气除去。空气除去。天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology常规后处理工序：常规后处理工序：先将成型件加热到较低温度，使聚合物汽化而除掉先将成型件加热到较低温度，使聚合物汽化而除掉再加热到更高温度下保温，是金属粉末通过原子扩再加热到更高温度下保温，是金属粉末通过原子扩散建立连接，烧结件的形状得以保持，散建立连接，烧结件的形状得以保持，最后，渗入熔点较低的金属，来填充烧结的空隙，最后，渗入熔点较低的金

44、属，来填充烧结的空隙，得到具有一定形状精度的金属构件。得到具有一定形状精度的金属构件。具体内容具体内容 见教材见教材105页页 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology后处理工艺后处理工艺由于粉末材料的密度仅能达到其对应实体密度的50%，同时激光烧结速度很快，粉末颗粒熔融后来不及扩散和融合，烧结成型件的密度仅为实体的70%，严重影响烧结件的强度，因此需要通过后处理提高烧结件的强度。多孔材料的虹吸效应，将液态可固化树脂或低熔点金属填充烧结件的孔隙，提高密度和构件的强度。再经过抛光，获得合格密实的结构件。天津科技大学 Tianjin Unive

45、rsity of Science&TechnologyCopper PelletsPartRampCeramic plPlate模具制造过程原理模具制造过程原理间接法制造的金属模具 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySelective Laser Sintering质量影响因素质量影响因素 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology零件造型的影响；粉末材料的影响：热吸收性能、导热性能、收缩率、相转变温度、热分解温度、熔体黏度与流动性、颗粒分布等成型工艺参数：激光功率与扫描速度、扫描间

46、距与扫描方式、光斑尺寸、层厚、预热温度、成型方向等。质量影响因素质量影响因素 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology扫描方式 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology扫描间距 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&TechnologySelective Laser Sintering设备设备 天津科技大学 Tianjin University of Sci

47、ence&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology 天津科技大学 Tianjin University of Science&Technology设备几种方法对比几种方法对比研究现状研究现状DTMDTM公司公司19921992年、年、19961996年和年和l999l999年先后推出年先后推出Sinter-station Sinter-station 20002000、2500 2500 和和2500Plus2500Plus

48、机型。其中机型。其中2500 Plus2500 Plus机型的造型体机型的造型体积比过去增加了积比过去增加了l0l0，同时通过对加热系统的优化，减少辅同时通过对加热系统的优化，减少辅助时间，提高造形速度。助时间，提高造形速度。3D Systems3D Systems公司公司SinterstationSinterstation HiQHiQ系列产品采用智能温控系列产品采用智能温控系统提高了造型质量，并因此减少了后处理所需时间，同时系统提高了造型质量，并因此减少了后处理所需时间，同时提高了材料的利用率。另外提高了材料的利用率。另外Sinter-station HSSinter-station HS

49、系列产品的激系列产品的激光器功率光器功率为为l00Wl00W，加之高速的激光传输系统成型速度是加之高速的激光传输系统成型速度是SinterstationSinterstation HiQHiQ产品的产品的1.81.8倍，成型材料可为倍，成型材料可为热塑料粉末、热塑料粉末、金属粉末、热橡胶粉末和高分子复合材料粉末金属粉末、热橡胶粉末和高分子复合材料粉末等。等。研究现状与存在问题研究现状与存在问题北北京京隆隆源源目目前前主主打打AFS-320、AFS-450，可可成成型型塑塑料料件件、蜡蜡模模、树树脂脂砂砂。其其中中，AFS-320成成型型机机的的主主机机与与电电控控柜柜为为可可组组合合结结构构，

50、一一次次成成型型可可达达320mm320mm440mm，AFS-450成成型型机机主主机机采采用用紧紧凑凑型型结结构构，电电控控单单元元采采用用外外挂挂式式操操作作显显示示平平台台，一一次次成成型尺寸可达型尺寸可达450mm450mm500 mm。华华中中科科大大开开发发出出HRPS-l型型成成机机，用用于于铸铸造造砂砂型型，HRPS-型型成成型型机机用用于于高高分分子子粉粉末末成成型型。目目前前主主打打产产品品为为HRPS-A、HRPS-A、HRPS-A，其其独独特特的的三三缸缸式式，双双送送料料桶桶的的送送粉粉系系统统可可使使烧烧结结辅辅助助时时间间大大大大减减少少，最最大大成成型型空空间