选区激光烧结技术是最被看好的快速成型技术之一,与其他的快速成型技术相比具有无需支撑、打料材料丰富、能打印复杂形状等优势。现有激光烧结设备具有价格昂贵、操作不便、功能难以扩展等不足,影响了激光烧结设备的推广与应用。激光烧结成型过程是一个复杂的物理化学过程,具有影响烧结成型质量的工艺参数众多和难以通过实验观察的特点。针对以上不足和特点,本文以成本低、易使用和易扩展为设计要求,开展了一台小功率激光烧结快速成型设备的研究开发工作,并在此基础上采用数值模拟的方法探究了工艺参数对烧结过程的影响。本文的主要工作与成果如下:基于形态学矩阵法和层次分析法选取了合理的机械系统方案,设计了新型的机械系统和完成了小功率激光烧结系统的开发。基于有限元分析的方法解决了送粉过程中漏粉问题,设计了可移动送粉装置。采用“PC机+微控制器”的控制方案,设计并研制了考虑电源、电机驱动、上下位机通信等功能电路的硬件电路系统;通过“双缓存”方法,解决了串口收发速度和芯片处理速度存在差异的问题,开发了下位机软件系统。在FLOW-3D软件中构建了计及激光光源影响的PLA粉末烧结仿真模型,研究并揭示了不同的激光功率和扫描速度对烧结熔道的影响规律,并通过试验验证了数值仿真结果的合理性。运用正交试验法探究了激光功率、扫描速度、铺粉厚度和扫描间距这四个工艺参数对烧结件密度和尺寸精度的影响规律,并在此基础上得到了一组最优的加工工艺参数。