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鉴于当前我国的细鳞片石墨粉末库存极其巨大而精深加工极其匮乏的现状,本文尝试利用选择性激光烧结成型技术实现细鳞片石墨粉末快速成型,探索细鳞片石墨粉末激光烧结成型机理及石墨成型件成型工艺性、尺寸精度变化规律,最终制造出复杂的三维石墨多孔骨架。这对于充分开发细鳞片石墨粉末矿产资源、提高其经济使用价值具有重大现实意义。 制备了细鳞片石墨粉末3D打印材料,研究了细鳞片石墨粉末选择性激光烧结成型固化机理,数值模拟分析了不同的工艺参数、不同的扫描模型对激光烧结成型温度场的影响,为选择合理的成型工艺参数范围提供了参考。研究发现X、Y方向烧结宽度随着激光功率的增大而增大;但随着扫描速度的增大而减小;增大相邻两条扫描线之间的重叠区域,最有效工艺措施是减小扫描间距。 在定性分析激光烧结能量密度对石墨成型件成型工艺性影响的基础上,采取正交试验方法研究了扫描间距、扫描速度和激光功率对石墨成型件抗弯强度的影响,研究发现石墨成型件抗弯强度随着扫描间距、扫描速度的增大而减小;随着激光功率的增大而增加;其中扫描间距对石墨成型件抗弯强度的影响最为显著,其次是激光功率,再次为扫描速度。此外,实验研究了分层厚度对石墨成型件抗弯强度影响,发现石墨成型件的抗弯强度随着分层厚度的增大而减小。选出了抗弯强度最佳的工艺参数组合,并提出二次加热固化增强工艺方案。 采取稳健性实验设计方法研究石墨成型件X、Y、Z三个方向的尺寸精度的变化规律,研究发现:增大扫描间距和扫描速度,有利于改善石墨成型件尺寸精度;尺寸精度随着激光功率的增大而下降。分层厚度对石墨成型件X、Y方向的尺寸精度几乎没有影响,但对Z方向的尺寸精度影响较大。在上述研究基础上,最终确定了既能保证石墨成型件成型工艺性又保证其成型精度的最佳工艺参数组合,并成功地实现了石墨多孔骨架制备。