改性尼龍燒結(jié)件性能分析

  復(fù)合尼龍粉改性后的性能

  改性尼龍改性后的復(fù)合尼龍粉的掃描電鏡照片如圖2所示，可以看出，改性后PA12顆粒形狀規(guī)則，大多呈橢圓形和圓形，和玻璃珠級配合適。粉末鋪粉性能良好，在成型中翹曲變形非常小。

燒結(jié)件的力學(xué)性能

  改性尼龍通過對燒結(jié)件的測試得出：改性后的復(fù)合尼龍粉燒結(jié)成型件變形小、成型性能良好；拉伸強(qiáng)度為45.2MPa，延伸率為7％，彎曲強(qiáng)度56.5MPa。滿足指標(biāo)(成型件拉伸強(qiáng)度≥40MPa，延伸率≥7％)要求。與以往試驗(yàn)相比本次試驗(yàn)是成功的。不僅使燒結(jié)件的強(qiáng)度提高了而且延伸率也降低了。

改性前后燒結(jié)件斷面的微觀形貌對比

  改性尼龍，在燒結(jié)過程中，PA12大面積結(jié)晶，使得燒結(jié)前后體積發(fā)生較大的變化，體積變化越大，造成燒結(jié)體內(nèi)的收縮應(yīng)力越大。由于收縮應(yīng)力的作用，使得燒結(jié)件內(nèi)部出現(xiàn)一些破壞性裂紋，這些裂紋嚴(yán)重影響了燒結(jié)件的力學(xué)性能。

  改性尼龍對比改性前后不難看出，在圖4中并沒有發(fā)現(xiàn)如圖3的大面積結(jié)晶和裂紋。經(jīng)化學(xué)改性后燒結(jié)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍然比較致密，但并沒有引起燒結(jié)件嚴(yán)重收縮。從圖4a中可以清晰看出燒結(jié)層間結(jié)合比較好，0.15mm的層厚剛好使激光能量透過，與下一層形成連接。從圖4b圖中可以看出粉末熔化比較徹底，燒結(jié)體是由尼龍12小晶粒和“玻璃相”互混形成，所以即使在單一方向上粉末的線性收縮也是非常有限的。

  1)根據(jù)純尼龍材料燒結(jié)時(shí)存在燒結(jié)面內(nèi)的收縮與成型邊界的翹曲問題，制備了一種適合于SLS成型工藝的復(fù)合尼龍粉末材料。

  2)利用化學(xué)改性方法對尼龍進(jìn)行了改性，分析了影響其選區(qū)激光燒結(jié)試驗(yàn)的工藝參數(shù)，并通過正交試驗(yàn)方法優(yōu)化這種材料的SLS成型規(guī)范。

  3)試驗(yàn)表明，改性后的復(fù)合尼龍粉末其收縮與翹曲變形、力學(xué)性能均得到明顯改善，且成形件變形小，精度較高。