SLS快速成型技术是非常年轻的一个制造领域,在许多方面还不够完善,如目前制造的三维零件普遍存在强度不高、精度较低及表面质量较差等问题。SLS快速成型工艺过程中涉及到很多参数(如材料的物理与化学性质、激光参数和烧结工艺参数等),这些参数影响着烧结过程、成型精度和质量。
1.激光能量与扫描速度
激光的能量与扫描速度对SLS烧结成型零件的机械性能有着重要的影响。图2一30表 示了激光能量和扫描速度对于成型零件的致密度和强度的影响。成型零件的致密度和强度 随着激光输出能量的加大而增高,随着扫描速度的增大而变小。低的扫描速度和高的激光 能量能达到较好的烧结结果,是因为瞬间高的能量密度使粉末材料的温度升高、熔化,导 致大量的液相生成,同时高的温度也使熔化液相的粘度降低,流动性增强,能更好地浸润 固相颗粒,如上面的分析一样,更有利于烧结成型,而且提高了成型零件的性能。但高的 激光能量密度也会在成型零件内部产生大的应力作用,矛盾体总是成对出现。
2.手板预热温度与铺粉层厚
无论烧结成型金属、陶瓷以及聚合物等任何材料,粉末的预热都能明显地改善成型制 品的性能质量。但是预热温度最高不能超过粉末相中材料的最低熔点或塑变温度。薄的铺 粉层能提高烧结的质量,改善制品的致密度。铺粉层厚是由模型切片的厚度参数控制的, 最小的层厚是由粉末材料的颗粒尺寸大小决定的。但薄的铺粉层会使激光能量对先前烧结 层产生大的影响。