【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于增材制造，具体涉及一种择性激光烧结制件表面优化的方法。
技术介绍
1、选择性激光烧结技术，作为快速成型的主流方法，允许我们不使用工具进行加工，只需建立目标零件的计算机三维模型，再由分层软件对三维模型进行切片处理，最后通过激光烧结粉末的多个叠层来获得三维实体。
2、在制造过程中，由于粉末预热到接近熔点，导致粉末在整个制备过程中处于活跃状态。被烧结的高分子熔融体的温度高于粉末的温度，导致未被激光烧结的粉末粘附在高分子熔融体表面。这种情况被称为次级烧结。在冷却后，将烧结后的制件从粉末中取出，并采用喷砂方式去除表面粉末。经喷砂方式初步去除表面粉末后，会导致制件表面坑坑洼洼，而且喷砂方式也不能完全去除工件表面粉末，综合导致制件表面粗糙度高，感官较差。为解决上述技术问题，现主要采用的方法有溶剂蒸汽处理方法和物理方法。然而溶剂蒸汽处理方法会损坏高分子结构，导致制件老化快；物理方法在处理过程中容易损坏制件。因此，需要探索一种有效的处理方法来提高选择性激光烧结制件的表面质量。
技术实现思路
1、为了提高选择性激光烧结制件的表面质量，本专利技术提出了一种选择性激光烧结制件表面优化的方法，包括如下步骤：
2、(1)对选择性激光烧结制得的高分子制件表面进行喷砂处理，经喷砂处理后高分子制件的表面粗糙度在5～30μm之间；
3、(2)将喷砂处理得到的高分子制件放置于后处理箱中，将后处理箱的温度升至50～320℃，再在高分子制件的表面喷洒一层炭黑，后激光器对高分
4、本专利技术在高分子制件表面喷洒一层炭黑，炭黑在“热介质”方面发挥了重要作用。高分子材料无法直接吸收光纤激光的能量，因此通过在高分子制件表面喷砂一层炭黑，炭黑可以吸收光纤激光能量并将其转化为热能。随后，这种热能传递给高分子制件表面的高分子材料，使其融化。此外，炭黑还可以作为一种出色的染料，使高分子制件表面变得均匀且呈黑色。
5、优选地，步骤(1)中通过硬质颗粒对高分子制件的表面进行喷砂处理，所述硬质颗粒的颗粒大小为60～80目之间，且喷砂处理时压力保持在0.1～4mpa之间。喷砂处理时通过硬质颗粒以一定的压力和速度喷射到高分子制件的表面，这些硬质颗粒接触到高分子制件的表面时，由于速度和碰撞会与高分子制件的表面产生强烈的摩擦和冲击，这种摩擦和冲击力能够剥离、破碎和清除附着在高分子制件表面的粉末和杂质，这样可以得到表面粗糙度较高的高分子制件。
6、优选地，所述硬质颗粒为石英砂、玻璃砂、铝砂或玻璃珠中的任一种。
7、优选地，步骤(2)中将后处理箱的温度升至高于所述高分子制件的玻璃化转变温度，使得高分子处于一种高弹态下，不仅炭黑更加容易粘附在工件表面，同时也转化炭黑吸收的热能量，从而使得高分子制件表面被融化后更容易流平。
8、优选地，所述炭黑的粒径为5～200nm，所述炭黑的层厚为0.05～0.2mm。
9、优选地，所述激光器的波长为500～2000nm。激光器可以对除了制件支撑面以外的各个方向进行扫描，这种多方向的激光扫描可以更全面地处理高分子制件表面，提高处理效果。
10、优选地，所述激光器的激光光斑大小为1000～6000μm，激光功率为100～500w，扫描速度在3000～60000mm/s之间，扫描线的间距为0.1～3mm。
11、优选地，所述高分子制件为聚乳酸制件、聚乙烯制件、聚丙烯制件、聚氨酯制件、聚苯乙烯制件、尼龙制件、聚碳酸酯制件、聚苯硫醚制件、聚对苯二甲酸丁二醇酯制件、聚醚醚酮制件或聚氨酯制件中的任一种。
12、本专利技术喷砂处理时，只会在高分子制件的表面产生摩擦和冲击，不会深入到高分子制件的内部。同时激光器扫描处理时，激光只会对高分子制件的外表面进行扫描和融化。因此本专利技术喷砂处理和激光表面处理都是局部处理，只对高分子制件表面产生影响，不会对高分子制件内部结构造成影响。从而本专利技术的这种方法不会损坏高分子制件的内部结构，也不会因物理冲击而损坏高分子制件的外表面。
13、本专利技术提供的一种选择性激光烧结制件表面优化的方法，这种方法能够有效地去除高分子制件表面的粉末和杂质，同时高分子制件表面融化而自流平，高分子制件上的凹凸感减少，提高高分子制件表面的粗糙度和清洁度，从而提高炭黑涂层的附着力和致密性。此外，利用炭黑作为染料，可以使高分子制件表面变得均匀且呈黑色，进一步增强了本专利技术方法的实用性。
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1.一种选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，步骤(1)中通过硬质颗粒对高分子制件的表面进行喷砂处理，所述硬质颗粒的颗粒大小为60～80目之间，且喷砂处理时压力保持在0.1～4MPa之间。
3.根据权利要求2所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，所述硬质颗粒为石英砂、玻璃砂、铝砂或玻璃珠中的任一种。
4.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，步骤(2)中将后处理箱的温度升至高于所述高分子制件的玻璃化转变温度。
5.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，所述炭黑的粒径为5～200nm，所述炭黑的层厚为0.05～0.2mm。
6.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，所述激光器的波长为500～2000nm。
7.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，所述激光器的激光光斑大小为1000～6000μm
8.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，所述高分子制件为聚乳酸制件、聚乙烯制件、聚丙烯制件、聚氨酯制件、聚苯乙烯制件、尼龙制件、聚碳酸酯制件、聚苯硫醚制件、聚对苯二甲酸丁二醇酯制件、聚醚醚酮制件或聚氨酯制件中的任一种。
...【技术特征摘要】
1.一种选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，步骤(1)中通过硬质颗粒对高分子制件的表面进行喷砂处理，所述硬质颗粒的颗粒大小为60～80目之间，且喷砂处理时压力保持在0.1～4mpa之间。
3.根据权利要求2所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，所述硬质颗粒为石英砂、玻璃砂、铝砂或玻璃珠中的任一种。
4.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，步骤(2)中将后处理箱的温度升至高于所述高分子制件的玻璃化转变温度。
5.根据权利要求1所述的选择性激光烧结制件表面优化的方法，其特征在于，所述炭黑的粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：李庚，文杰斌，李如家，朱阳杰，
申请(专利权)人：湖南华曙新材料科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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