新型選擇性激光燒結(jié)金屬粉末材料的研究.pdf

1、快速制造中的材料研究與開發(fā)一直是國內(nèi)外快速成形(RP)技術(shù)的重要研究方向之一。當金屬原型直接成形逐漸成為RP技術(shù)發(fā)展的主流時，作為一種重要的快速成形工藝——選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)，其成形材料及其成形工藝的的研究顯得更為重要，對SLS金屬納米復合粉末材料的制備及成形工藝進行理論研究并進行工藝模擬優(yōu)化實驗研究具有重要的理論意義和實用價值。 首先，本文綜述了SLS金屬粉末材料和納米粉末材料研究現(xiàn)狀，建立了基于小功率激光器(25/

2、50W)的SLS覆膜金屬納米復合粉末材料的理論研究模型。分析了SLS覆膜金屬納米復合粉末材料設(shè)計與制備過程中的難點與關(guān)鍵技術(shù)，提出了加入納米第二相以抑制基體晶粒長大并提高致密度，在金屬粉末表面包覆聚酯材料以防止金屬納米復合粉末材料的氧化，添加燒結(jié)助劑以提高金屬納米復合粉末材料的力學性能和燒結(jié)性能，金屬固態(tài)相變帶來的體積膨脹有效彌合有機聚合物降解后形成的空隙，反應生成的納米第二相作為晶界空洞的填充物。 其次，本文研究了SLS覆膜A

3、l-Fe-Ni合金系金屬納米復合粉末材料的組元配方與制備方法，并用正交試驗法進行了優(yōu)化，獲得的材料成分配方為：90Al-7Fe-3Ni，覆膜(包衣)聚合物為乙烯-醋酸乙烯熱熔膠(EVA)。 最后，分析了粉末性質(zhì)、激光功率、掃描速度、反應氣氛、光斑半徑和預熱溫度等因素對SLS納米粉末材料成形工藝的影響，研究了SLS納米粉末材料的燒結(jié)機理，對SLS覆膜Al-Fe-Ni合金系金屬納米復合粉末材料的成形工藝參數(shù)進行了優(yōu)化初選：激光功率2