摘要：铺粉过程是选择性面激光烧结中重要的工艺过程之一,为研究铺粉过程中不同工艺参数对粉末床铺粉质量的影响,研究并设计了一种辊子-刮板式的铺粉结构,以PES为烧结粉末材料,通过EDEM软件对铺粉过程进行离散元仿真。模拟分析了辊子-刮板的移动速度V和刮板端部倾斜角度α对粉末床铺粉质量的影响。结果表明:辊子-刮板的移动速度V越大,铺粉质量越差;刮板端部倾斜角度α对粉末床铺粉质量影响很小。

摘要：成型收缩是影响选择性激光烧结技术(selective laser sintering,SLS)制件精度的关键因素,而工艺参数对材料烧结情况和收缩变形程度有着明显影响,因此选择合理的参数组合对减小精度误差和改善成型性能质量有着重要意义。为降低SLS成型件工艺参数优化试验成本,文章开发了一种名为CSO-LSSVM成型精度预测模型用于工艺参数的预测。该模型的设计思路是:首先,通过Sine映射、非线性切换因子和针孔成像反向学习等3种改进策略全方面协调增强了蛇优化器(snake optimizer,SO)的收敛精度和寻优速度,接着,将改进后的蛇优化器(chaotic multi-strategy enhanced snake optimizer,CSO)与最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LSSVM)结合,整定关键核函数参数,提高模型预测精度和泛化能力。为验证CSO-LSSVM模型的有效性和优越性,利用Matlab软件在真实数据集基础上将其与LSSVM、BP(back propagation)神经网络以及极限学习机(extreme learning machine,ELM)模型进行对比。结果表明:文中所提方法具有更高的预测精度,其误差评价指标均方根误差、平均绝对百分比误差和平均绝对误差分别为0.5462、9.4877、0.4017。该模型可为SLS成型加工提供最优工艺参数,有效指导加工。

摘要：针对选择性激光烧结(SLS)过程中预热温度控制的非线性不确定性和时延滞后等问题,本研究提出了一种改进预估分数阶比例-积分-微分(FOPID)控制器用于温度控制。该控制器首先整合了Smith预估器以消除纯时滞环节产生的震荡,提高被控系统的鲁棒性;然后提出了一种新颖的敏感参数自整定方法,即增强型混合阿奎拉优化器(EAOCBO)用于对预估FOPID控制器的模型参数进行最优设计。阿奎拉优化器(AO)是一种仿生智能算法,为克服其探索和开发阶段的不平衡以及易于陷入局部最优的缺陷,引入了白冠鸡优化算法中的领导者更新机制,自适应切换系数以及折射反向学习策略,在9个IEEE CEC2017测试函数中,EAOCBO的优化表现相较于其他对比算法有着显著增强。为了验证所提出的EAOCBO-Smith预估FOPID控制器的有效性,通过Matlab/Simulink软件仿真分析了单位阶跃信号下的动态响应特性并将其进一步应用于烧结样机开展成型效果试验。结果表明,所提的控制方法相较于其他先进的FOPID控制器有着更低的调节时间和稳态误差,这表明了其出色的响应速度和控制精度,同时,EAOCBO-Smith预估FOPID控制器在实际应用中也能精确地控制预热温度,改善温度场的均匀性,进而提高成型件的尺寸精度。

摘要：为在服装3D打印领域充分发挥选择性激光烧结(SLS)工艺和热塑性聚氨酯(TPU)材料的组合运用在复杂三维结构成形和材料柔性调节方面的优势,对此技术路径开展了个案剖析与共性问题相结合的实证研究。首先,运用SLS工艺和TPU材料开发具有实穿性的柔性3D打印胸衣;随后,系统梳理并详尽描述了此个案的开发流程,从中提炼出基于SLS工艺、TPU材料和薄壁结构的3D打印服装通用开发流程。最终,针对此个案开发流程中的普适性关键问题提出相应解决方案。研究表明:针对柔性薄壁结构3D打印服装,三维数字模型初始形态、TPU材料硬度与模型壁厚间的配合都会对其打印成形后的可变柔性造型产生较大影响;同时也验证了将缝纫工艺用于服装3D打印模型拼接的可行性。

摘要：选择性激光烧结(SLS)技术是一种快速成型技术,该技术具有低成本、高效率、高质量等特点。由于传统的补偿算法未能同时考虑扫描线烧结宽度和冷却收缩的影响,这导致尺寸误差的产生。为了更好地控制SLS的打印精度,以聚醚砜(PES)粉末为材料,采用响应面试验设计(RSM-BBD)研究不同工艺参数如预热温度、激光功率、扫描间距、扫描速度4个因素对制件尺寸的影响。建立这4个因素与响应值之间的多项式回归方程。根据工艺参数组合对尺寸补偿进行预测。结果表明,影响因素与响应值呈现二次多项式关系,其回归系数R2大于0.9、R2预测值与R2校正值的差值小于0.2,两者较为接近。信噪比比值大于4,变异系数(CV)小于10%,这说明试验可信度和精确度高。通过响应面分析可知,尺寸补偿预测值和实际测量值的误差皆小于5%。所以该尺寸补偿预测模型具有较高的预测可靠性。基于该预测值对轮廓进行补偿可以提高制件的尺寸精度,为SLS尺寸补偿的研究提供了一定帮助。

摘要：分析了选择性激光烧结木塑复合材料的成型机理,设计了可用于激光烧结的木塑复合材料配方,并通过试验加以验证.结果表明,所制备的木塑复合材料可以满足激光烧结对原材料的要求,其成型件的形状精度较高,未经后处理的成型件拉伸强度为14 kPa,弯曲强度为475 kPa,冲击强度为567 J/m2.

摘要：将选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)和冷等静压(cold isostatic pressing,CIP)结合,快速制造复杂零件.采用修正的Cam-Clay模型,用ABAQUS软件实现了长方体和齿轮的SLS制件CIP过程的数值模拟,得到相对密度与压力的关系,预测了SLS制件CIP后的结构和尺寸.与试验对比表明:长方体Z向的收缩率误差比较大(34.9%),齿轮齿根处尺寸误差比较大(-47.97%).为复杂制件结构设计和压力选取提供了依据,并为SLS/CIP成形提供了有效的指导.

摘要：采用修正的Cam-Clay模型,在ABAQUS软件中实现了对选择性激光烧结零件冷等静压过程的有限元模拟。通过冷等静压实验获得了材料的硬化曲线。并将实验结果与模拟结果进行比较,两者符合得较好,说明所用的模型适用于不锈钢粉末的冷等静压过程。通过正交实验对模型参数的敏感性进行分析,结果表明硬化规律是影响实验结果的最重要因素。通过模拟可以为产品的尺寸和形状设计提供有益的指导,并且可推广到更复杂零件的模拟。

摘要：目的设计制作不同孔隙率的钛合金多孔桩,比较它和其它材质桩的力学性能。方法设计不同孔隙率的钛合金多孔桩并进行打印,计算弹性模量的平均值并与牙本质进行比较。获取预成纤维桩的数据模型,设计制作钛合金多孔桩、钴铬桩、氧化锆桩,记录不同材质桩的挠曲强度、屈服强度、弹性模量。结果随着孔隙率增加,多孔桩弹性模量逐步降低,孔隙率为40%时,多孔桩弹性模量(17.04 GPa)与牙本质接近。多孔桩与纤维桩的挠曲强度、多孔桩与氧化锆桩的屈服强度差异无统计学意义,其余组间差异均具有统计学意义。结论孔隙率为40%的钛合金多孔桩弹性模量与牙本质接近,且该桩的挠曲强度和屈服强度与纤维桩及氧化锆桩无明显差异。

摘要：采用选择性激光烧结(SLS)技术对PA2200粉末材料进行烧结试验,研究激光功率、扫描间距和扫描速率对成形件的尺寸精度和弹性模量的影响,通过全面试验设计法进行工艺参数优化。结果表明,最优工艺参数组合为激光功率40 W、扫描速率3000 mm/s、扫描间距0.4 mm,此时成形件的X向尺寸相对偏差为-0.5%、Y向尺寸相对偏差为-0.5%、Z向尺寸相对偏差为1.2%、弹性模量为1589.61 MPa。利用显微镜对成形件表面进行观察,发现PA2200粉末熔化均匀,颗粒之间黏接效果较好,孔隙较小,致密度高,验证了该组工艺参数的有效性。