选区激光烧结PS/PMMA复材的熔模精密铸造之旅

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本作品以熔模精密铸造工艺为基础,结合3D打印技术的快速制造能力,采用铸造CAE进行浇注过程数值模拟,对传统的熔模精密铸造中制造蜡模的方式以及浇铸工艺进行研究改进,提出新的蜡模的制造方法,同时研究不同配比下各组分、焙烧温度时间对陶瓷壳型性能的影响规律,最后进气歧管的制造验证。 本作品首先以熔模精密铸造用聚苯乙烯复合聚甲基丙烯酸甲酯 (PS/PMMA) 蜡模阶梯式线性收缩件为例,以测试件的尺寸精度和表面质量为衡量指标,通过正交试验研究选择性激光烧结 (SLS) 工艺参数对测试件尺寸精度的影响。其次将制得三维实体设计出浇注方式,分析成型效果,以及凝固分数分析,优化浇铸工艺方案,得出成型铸件缺陷少、缩松缩孔产生的几率小,铸件成型的质量高,浇注系统能够挡渣和减少吸气、氧化,保证了成型铸件的质量。第三研究焙烧温度时间对陶瓷壳型性能的影响规律。并进行了PS模样焙烧试验,得出了陶瓷壳型被烧脱蜡工艺曲线。第四针对三维模型进行选择性激光烧结PS/PMMA模样,在分层厚度0.24mm、激光速度3m/s、激光功率20W、扫描间距0.25mm、起始温度101℃、结束温度100℃、铺粉比1.1参数下得到较高质量的3D打印模样。根据优化后的浇铸工艺进行浇注,实现进气歧管熔模铸造的实验验证。