本發(fā)明涉及選擇性激光燒結(jié)工藝技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種選擇性激光燒結(jié)用尼龍復(fù)合粉末材料。

背景技術(shù)：

選擇性激光燒結(jié)(SLS)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展的先進(jìn)快速原型制造技術(shù)之一。該技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)以及材料加工技術(shù)于一體，是近20年來(lái)制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)應(yīng)用的材料范圍極為廣泛，適用于原型功能零件和模具的制造，可加工有機(jī)聚合物、石蠟、金屬、陶瓷等工件。

尼龍材料機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性好，在溫度達(dá)到熔點(diǎn)以上時(shí)熔融粘度非常低，其SLS燒結(jié)速率高，成型件致密性好，強(qiáng)度高，若在尼龍材料中添加增強(qiáng)材料可進(jìn)一步增強(qiáng)尼龍的SLS成型件的抗拉強(qiáng)度、彈性模量、沖擊強(qiáng)度等，因而SLS用尼龍復(fù)合粉末材料的制備和成型一直是該領(lǐng)域?qū)W者研究的熱點(diǎn)課題。

目前尼龍復(fù)合粉末材料中常見(jiàn)的是尼龍加玻纖粉末材料，玻纖可大幅地增強(qiáng)尼龍的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剛性、耐熱性和耐磨性等，因此尼龍加玻纖復(fù)合粉末材料廣泛應(yīng)用于SLS工藝中，然而，在激光燒結(jié)過(guò)程中，存在工件易在高溫下氧化的問(wèn)題，一旦氧化，工件表面會(huì)出現(xiàn)局部發(fā)黃，色差明顯，不能達(dá)到預(yù)期顏色要求，影響外觀和用戶體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種選擇性激光燒結(jié)用尼龍復(fù)合粉末材料，該材料在增強(qiáng)工件機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)能解決工件表面易被氧化而呈現(xiàn)局部發(fā)黃的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種選擇性激光燒結(jié)用尼龍復(fù)合粉末材料，所述尼龍復(fù)合粉末材料組成成分由尼龍、玻纖和白色礦物質(zhì)染色劑組成，所述白色礦物質(zhì)染色劑占所述尼龍復(fù)合粉末材料的總重量的0.5％～1％。

一種采用上述所述的尼龍復(fù)合粉末材料的選擇性激光燒結(jié)工藝，將尼龍復(fù)合粉末材料在激光功率為20～100W，掃描速度為6.7～12.7m/s，鋪粉厚度為0.06～0.12mm，掃描間距為0.15～0.3mm的條件下進(jìn)行激光燒結(jié)。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的尼龍復(fù)合粉末材料中添加了白色礦物質(zhì)粉末材料，可對(duì)燒結(jié)工件表面起到增白的作用，避免工件因氧化而發(fā)黃，達(dá)到預(yù)期顏色及光亮度，增強(qiáng)外觀觀賞性，為了不影響尼龍加玻纖原有的SLS燒結(jié)物理性能，需嚴(yán)格控制白色礦物質(zhì)粉末材料在尼龍復(fù)合粉末材料中的重量含量，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，得出白色礦物質(zhì)粉末占總重量0.5％～1％時(shí)，燒結(jié)后的工件仍具有較好的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度等，且燒結(jié)過(guò)程中無(wú)翹楚現(xiàn)象產(chǎn)生，工件燒結(jié)精度高。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。

本發(fā)明的一種選擇性激光燒結(jié)用尼龍復(fù)合粉末材料，所述尼龍復(fù)合粉末材料組成成分由尼龍、玻纖和白色礦物質(zhì)染色劑組成，所述白色礦物質(zhì)染色劑占所述尼龍復(fù)合粉末材料的總重量的0.5％～1％。白色礦物質(zhì)染色劑可為本領(lǐng)域常用的白色染料。

優(yōu)選地，所述白色礦物質(zhì)染色劑為白色滑石粉、鋅鋇白粉、白色熒光粉、鈦白粉、或銀白珠光粉中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述白色礦物質(zhì)染色劑的粒徑為30～60μm，在粒徑優(yōu)選范圍內(nèi)能有效使工件表面起到增白作用，且不影響SLS燒結(jié)工藝精度。

優(yōu)選地，所述尼龍的粒徑為50～60μm，增強(qiáng)工件表面機(jī)械強(qiáng)度。

優(yōu)選地，所述玻纖的粒徑為20～40μm，進(jìn)一步增強(qiáng)尼龍燒結(jié)材料的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度等。

優(yōu)選地，以重量百分比計(jì)，尼龍占總重量的70％～80％，玻纖占總重量的19.5％～29％。

一種采用上述所述的尼龍復(fù)合粉末材料的選擇性激光燒結(jié)工藝，將尼龍復(fù)合粉末材料在激光功率為20～100W，掃描速度為6.7～12.7m/s，鋪粉厚度為0.06～0.12mm，掃描間距為0.15～0.3mm的條件下進(jìn)行激光燒結(jié)。

優(yōu)選地，將尼龍復(fù)合粉末材料在激光功率為40W，掃描速度為12.7m/s，鋪粉厚度為0.1mm，掃描間距為0.3mm的條件下進(jìn)行激光燒結(jié)。

實(shí)施例1

稱取尼龍80kg、玻纖19.5kg、銀白珠光粉0.5kg混合均勻，所述尼龍粒徑為60μm，玻纖粒徑為20μm，鈦白粉粒徑為60μm；將混合均勻后的粉末材料在激光功率為40W，掃描速度為12.7m/s，鋪粉厚度為0.1mm，掃描間距為0.3mm的條件下進(jìn)行激光燒結(jié)。燒結(jié)后的工件表面白亮，精度高，且無(wú)燒結(jié)翹曲現(xiàn)象。

實(shí)施例2

稱取尼龍70kg、玻纖29kg、鈦白粉1kg混合均勻，所述尼龍粒徑為50μm，玻纖粒徑為40μm，鈦白粉粒徑為30μm；將混合均勻后的粉末材料在激光功率為41W，掃描速度為12.7m/s，鋪粉厚度為0.1mm，掃描間距為0.3mm的條件下進(jìn)行激光燒結(jié)。燒結(jié)后的工件表面白亮，精度高，且無(wú)燒結(jié)翹曲現(xiàn)象。

實(shí)施例3

稱取尼龍80kg、玻纖19.5kg、白色滑石粉0.5kg混合均勻，所述尼龍粒徑為55μm，玻纖粒徑為30μm，鈦白粉粒徑為40μm；將混合均勻后的粉末材料在激光功率為42W，掃描速度為12.7m/s，鋪粉厚度為0.1mm，掃描間距為0.3mm的條件下進(jìn)行激光燒結(jié)。燒結(jié)后的工件表面白亮，精度高，且無(wú)燒結(jié)翹曲現(xiàn)象。

實(shí)施例4

稱取尼龍70kg、玻纖29kg、鋅鋇白粉1kg混合均勻，所述尼龍粒徑為55μm，玻纖粒徑為20μm，鈦白粉粒徑為30μm；將混合均勻后的粉末材料在激光功率為40W，掃描速度為12.7m/s，鋪粉厚度為0.1mm，掃描間距為0.3mm的條件下進(jìn)行激光燒結(jié)。燒結(jié)后的工件表面白亮，精度高，且無(wú)燒結(jié)翹曲現(xiàn)象。

實(shí)施例5

稱取尼龍70kg、玻纖29kg、白色熒光粉1kg混合均勻，所述尼龍粒徑為55μm，玻纖粒徑為20μm，鈦白粉粒徑為30μm；將混合均勻后的粉末材料在激光功率為40W，掃描速度為12.7m/s，鋪粉厚度為0.1mm，掃描間距為0.3mm的條件下進(jìn)行激光燒結(jié)。燒結(jié)后的工件表面白亮，精度高，且無(wú)燒結(jié)翹曲現(xiàn)象。

以實(shí)施例1為試驗(yàn)例，采用本實(shí)施例的尼龍復(fù)合粉末材料，進(jìn)行SLS燒結(jié)工藝后，工件表面的物理性能如表1。

表1

對(duì)比例1：僅用尼龍和玻纖的混合物進(jìn)行SLS燒結(jié)，其工件表面的物理性能見(jiàn)表2。

表2

由表1與表2進(jìn)行對(duì)比，可看出，添加了白色礦物染色劑的尼龍復(fù)合粉末材料進(jìn)行SLS燒結(jié)工藝后，工件表面的機(jī)械強(qiáng)度等物理性能均不受到影響，而本發(fā)明的尼龍復(fù)合粉末材料能解決工件表面發(fā)黃的現(xiàn)象。

以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)。