湖南SLS激光快速成型:减小制件翘曲变形措施

guirong, yang Uncategorized Leave a Comment

 

可能很多企业都会对激光快速成型中的制件翘曲变形感到很棘手,要避免这种情况确实很难,基本上无法做到绝对不变型,但还是可以通过一些方法做到将变形降低到最低程度。引起制件翘曲变形的根本原因是烧结层的不均匀收缩,而各烧结层的不均匀收缩是由于其上、下部分温差较大造成的,所以只有采取措施尽可能的减小温差才能从根本上次消除翘曲变形的产生。并且烧结开始的前几层的变形最大而且严重影响后续的成型。因此,必须将这几层的翘曲变形量降低到最小的程度。下面,湖南SLS激光快速成型华曙高科就介绍几种在实际中行之有效的方法。
1、选择台适的材料,减小收缩
收缩是粉末材料SLS成型加工中的固有属性,通过改善材料特性、采用收缩率小的材料、降低冷却速度等方法可以减小成型件的收缩。如果在烧结过程中各烧结层产生收缩的各个方向是均匀进行的,那么各烧结层也不会产生大的蔻曲变形。聚苯乙烯是热塑性塑料中是最容易成型加工的品种之一,是SLS研究的主要材料之一,尼龙是一种结晶性高分子聚合物,其粉末经激光烧结能制得致密的、高强度的烧结件,可以直接作功能件,因此受到广泛关注,湖南SLS激光快速成型华曙高科已成功将其运用于生产。
2、设置适合的预热温度
大量实验表明:粉末烧结前的预热温度是翘曲现象影响最大最重要的因素。在同样的激光参数下,预热温度增加,粉末材料的导热性变好,可以得到更好的层内和层同烧结,烧结深度和烧结密度增加。在保证烧结质量的前提下,粉末预热还有利于节省激光能量并提高扫描速度。SLS加工是一个温度瞬间变化很大的激光烧结过程,在激光束扫描粉末材料时,粉层表面的温度瞬间会达到300℃以上。而随着迅速散热及新的一层粉末铺上后,温度发生变化,烧结层内蕴含了较大的收缩应力,翘曲变形在所难免。湖南SLS激光快速成型华曙高科指出,如果经过长时间较高温度的预热,就可以升高粉层整体的温度,有效地减小了烧结开始后粉层上、下部分的温差,在很大程度上减小了翘曲变形的产生。
3、选取适当的工艺参数
对于不同材料的SLS,其加工参数也是不尽相同的,而且加工参数众多。主要是激光功率、扫描速度、铺粉厚度等的影响,合理设置加工参数能够显著减小翘曲变形。如激光功率降低,能量密度减少,激光对粉末传输的热量减少,粉层上、下部分的温差减小,制件的翘曲变形变小川。当然,激光功率太小,输入的能量太小,会导致层与层之间烧结不透,产生分层,使得零件强度低或根本不能成型。湖南SLS激光快速成型华曙高科建议,实验表明,12 5 W(25%)的激光功率是比较台适的加工参数。
4、选取适当的扫描方式
选取合理的扫描方式主要是为了有效的分散烧结层内的应力,从而减小变形。对于光栅式扫描应合理的划分区域,避免扫描线过长,而环形扫描方式可以有效的减小应力集中。
5、选择合理的成形方向
成型件中蕴含的应力受零件结构、成型工艺、成型方向、成型时间等因素影响很大,并且是逐渐变化的。所以合理选择成型方向,能抑制翘曲的发生。
更多生产过程中的难题解决措施,尽在湖南SLS激光快速成型华曙高科官方网站,敬请关注。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注