试析烧结SLS内置热源对烧结密度影响

论文导读：
摘要：选择性激光烧结是一种利用激光来烧结粉末材料加工出实体零件的快速成型技术。这种加工策略缩短了产品的设计和制造周期,减少了开发费用,提升了新产品的竞争力。选择性激光烧结件的机械性能不仅受到成型机参数的影响,而且加工时也受相邻烧结件的影响。本论文提出了在选择性激光烧结历程中加入内置热源,探讨了内置热源对选择性激光烧结成型工艺的影响规律。零件的密度与其机械性能联系密切。本论文浅析探讨了选择性激光烧结内置热源对烧结件密度的影响规律,对开展选择性激光烧结技术加工功能梯度零件的探讨具有一定的指导作用。本论文首先浅析了选择性激光烧结的成型原理及工艺历程,探讨了工艺参数对烧结件机械性能的影响,浅析探讨了成型缸粉床表面粉末的加热方式,得到了预热装置辐射到粉床表面的热流密度。探讨了选择性激光烧结成型机成型缸粉床表面的预热温度场,为本论文的试验和仿真选定了一个实际预热温度与成型机设置的预热温度较相近的区域。经过水平方向和垂直方向内置热源对烧结件的影响试验探讨,得到了这两种情况下内置热源与烧结件之间间距对烧结件密度和微观结构的影响规律。利用ABAQUS有限元浅析软件,建立了内置热源传热模型,探讨了选择性激光烧结加工时内置热源与烧结件及其周围粉末的温度场,得出了内置热源大小、预热温度和激光功率均影响烧结件密度。最后,运用正交试验策略,确立内置热源正交试验案例,浅析探讨了内置热源各试验参数对烧结密度的影响大小,并用MATLAB拟合了预热温度与烧结密度、激光功率与烧结密度、间距与烧结密度、长度与烧结密度、厚度与烧结密度、高度与烧结密度的联系曲线,定量浅析了各试验参数对烧结密度的影响规律。关键词：选择性激光烧结论文内置热源论文预热温度论文烧结密度论文
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ABSTRACT6-10
第1章 绪论10-18

1.1 快速成型技术概述10-11

1.2 SLS技术的国内外探讨近况11-14

1.2.1 国外探讨近况11-13

1.2.2 国内探讨近况13-14

1.3 SLS内置热源14-15

1.4 课题的目的和作用15-16

1.5 论文的主要工作16-18

第2章 SLS成型工艺及传热论述18-30

2.1 SLS成型工艺18-21

2.

1.1 SLS成型原理18-19

2.

1.2 SLS成型工艺历程19-21

2.2 SLS艺参数浅析21-23

2.1 预热温度21-22

2.2 激光参数22-23

2.3 铺粉参数23

2.3 SLS粉床辐射热流浅析23-29

2.3.1 基本传热方式23-24

2.3.2 传热浅析基本论述24-26

2.3.3 SLS成型机辐射热流密度26-29

2.4 本章小结29-30

第3章 SLS内置热源热传导浅析30-48

3.1 SLS烧结件周围温度分布30-36

3.

1.1 SLS粉床区域的选定30-32

3.

1.2 SLS烧结件热传导32-36

3.2 水平方向内置热源对烧结件的影响36-41
3.

2.1 试验策略36-37

3.

2.2 试验结果浅析37-41

3.3 垂直方向内置热源对烧结件的影响41-46

3.1 试验策略41

3.2 试验结果浅析41-46

3.4 本章小结46-48

第4章 SLS内置热源传热模拟浅析48-58

4.1 ABAQUS热浅析介绍48-49

4.2 材料的热物性参数49-50

4.

2.1 导热系数49-50

4.

2.2 比热50

4.3 SLS内置热源传热模型假设和模型构建50-51
4.

3.1 模型假设50-51

4.

3.2 模型构建51

4.4 SLS内置热源传热模拟历程及结果浅析51-56

4.1 前处理51-52

4.2 加载计算52-53

4.3 模拟结果浅析53-56

4.5 本章小结56-58

第5章 SLS内置热源对烧结密度影响正交试验浅析58-74

5.1 正交试验设计策略58-61

5.

1.1 正交试验原理58-60

5.

1.2 正交试验结果浅析策略60-61

5.2 SLS内置热源正交试验参数的选定61-65
5.

2.1 试验参数的选择61-63

5.

2.2 试验参数水平的设置63-64

5.2.3 SLS内置热源正交试验案论文导读：参考文献76-80致谢80-82攻读学位期间参加的科研项目和成果82上一页12
例64-65

5.3 SLS内置热源正交试验结果浅析65-68

5.4 拟合试验参数与烧结密度联系曲线68-72

5.

4.1 预热温度与烧结密度的联系拟合68-69

5.

4.2 激光功率与烧结密度的联系拟合69

5.

4.3 间距与烧结密度的联系拟合69-70

5.

4.4 长度与烧结密度的联系拟合70-71

5.

4.5 厚度与烧结密度的联系拟合71

5.

4.6 高度与烧结密度的联系拟合71-72

5.5 本章小结72-74
第6章 总结与展望74-76

6.1 总结74-75

6.2 展望75-76

参考文献76-80
致谢80-82
攻读学位期间参加的科研项目和成果82