选择性激光烧结铺粉辊设计与成型质量研究

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2018.07.003

现代制造工程 ›› 2018, Vol. 454 ›› Issue (7): 12-16.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2018.07.003

选择性激光烧结铺粉辊设计与成型质量研究

王君, 李书廷, 郝芳, 陈智龙, 何红秀, 杨智勇

湖北工业大学机械学院机器人技术研究中心,武汉 430068

收稿日期:2017-10-15 出版日期:2018-07-20 发布日期:2018-07-20
作者简介:王君,教授,研究方向为机构学、机器人技术及增材制造技术等。李书廷,硕士研究生,研究领域为机器人技术及增材制造技术等。郝芳,硕士研究生,研究领域为机器人技术及增材制造技术等。E-mail:junwang@hbut.edu.cn;1138349768@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(51405140);湖北省自然科学基金重点资助项目(2015CFA112);湖北省教育厅优秀中青年科技创新团队资助项目(T201505)

Study on design and molding quality of selective laser sintering

Wang Jun, Li Shuting, Hao Fang, Chen Zhilong, He Hongxiu, Yang Zhiyong

Center for Robotics Research,School of Mechanical Engineering,Hubei University of Technology, Wuhan 430068,China

Received:2017-10-15 Online:2018-07-20 Published:2018-07-20

摘要/Abstract

摘要： 在选择性激光烧结工艺中,铺粉效率以及粉末密度将直接影响烧结成型件的成型效率和质量。为了提高铺粉的质量,对铺粉装置进行了分析比较,提出了一种新的铺粉方案,首先,对铺粉装置的结构进行改进,并对改进后的铺粉装置进行运动学分析,建立了粉末颗粒在铺粉辊作用下的受力模型;然后,通过对该模型进行理论分析,得到影响铺粉质量的主要参数有铺粉辊的半径、粗糙度、自转的方向及刮板和铺粉辊的平移速度;最后,以改进铺粉装置之后的激光烧结设备为试验平台,进行试验研究,结果表明改进后的铺粉装置对成型件的成型质量有提升作用,并得出随着铺粉辊平移速度的增大,成型件的尺寸精度会先增大后减小。

关键词: 激光烧结, 铺粉质量, 运动学分析, 铺粉装置, 铺粉辊速度

Abstract: In the selective laser sintering process,the powdering efficiency and the powder density will directly affect the forming efficiency and molding quality of the molded parts.In order to improve the quality of powder,the powder device was analyzed and compared,and a new powder distribution scheme was put forward.Firstly,the structure of the powdering device is improved,and the kinetic analysis of the modified powder coating device is carried out.the force model of the powder particles under the action of powder was established.Then,based on the theoretical analysis of the model,the main parameters affecting the quality of the powder are the radius,roughness,rotation direction of the laying powder and the translation speed of the scraper and the laying roll.Finally the laser sintering equipment after the improvement of the powder coating device is used to study the experiment design.The results show that the improved powder coating device has a better effect on the molding quality of the molded parts,and it is concluded that with the increase of the roll speed,the dimensional accuracy of the molded piece will increase first and then decrease.

Key words: laser sintering, powder quality, kinematics analysis, spread powder device, powder roll speed

中图分类号:

TG665

王君, 李书廷, 郝芳, 陈智龙, 何红秀, 杨智勇. 选择性激光烧结铺粉辊设计与成型质量研究[J]. 现代制造工程, 2018, 454(7): 12-16.

Wang Jun, Li Shuting, Hao Fang, Chen Zhilong, He Hongxiu, Yang Zhiyong. Study on design and molding quality of selective laser sintering[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2018, 454(7): 12-16.

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选择性激光烧结铺粉辊设计与成型质量研究

Study on design and molding quality of selective laser sintering

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