华曙高科:打造SLS完整产业链

<正>我现在所在的公司是湖南华曙高科技有限责任公司(以下简称"华曙高科"),目前,我们主要做了这么些事情:在两年半时间内,成功研发出中国首台高端选择性激光尼龙烧结设备--"FarSoon401",华曙也随即成为继美国3D系统公司、德国EOS公司之后,世界上第三家高端选择性激光烧结打印设备制造商;同时,华曙高科成为世界第二家成功研制出用于激光烧结技术的尼龙粉末材料的公司,打破了德国赢创公司     

尼龙材料的SLS成型技术

3D打印技术的概念其实很模糊，分为好多种，但是基本原理都叫做分层制造。就是把一个实体通过计算机软件切成若干很薄的薄片，然后每一片都用某一种方法把它凝固起来，固化之后层层叠加形成一个3D的实体，这是3D打印的基本原理。只不过固化的方法不同，我们可以分为很多很多方式方法，有的时候加水，有时采用光体固化的原理。其中我认为最有前景的一种是激光直接融化母材，使其固化叠加成型。这个技术的英文是Selective laser sintering（SLS），即“选择性激光烧结”，这个技术可以烧结非金属材料、复合材料、金属材料，将来还可以烧结陶瓷材料、生物材料等，所以这个技术的应用面在3D打印技术里应用最广，前景也是最好的，并且它的产品可以直接用在重大的产品上面，这是其他的技术达不到的。     

乙酰丙酮铁为催化剂源在碳纤维表面生长碳纳米管的工艺研究

以乙酰丙酮铁为催化剂源,三甘醇为溶剂,通过溶剂热法在碳纤维表面负载催化剂前驱体,在H2与N2中一定温度下进行还原,采用化学气相沉积法在碳纤维表面生长碳纳米管。研究了催化剂的负载条件和碳纳米管的生长条件,采用XRD、FTIR、RAMAN对乙酰丙酮铁在三甘醇中反应在碳纤维表面负载催化剂前驱体产物进行分析,用SEM、TEM对催化剂前驱体粒子及碳纳米管的形貌进行表征。结果表明:催化剂前驱体为粒径30nm左右的Fe3O4颗粒,当催化剂的还原温度为415℃、还原时间为60min时,Fe3O4颗粒还原成纳米Fe颗粒;当碳纳米管的生长温度为750℃、生长时间为30min、气流体积比为V(N2)∶V(H2)∶V(C2H2)=50∶10∶10时能在碳纤维表面生长出形貌均一、管径为30~60nm的碳纳米管。     

快速成型中一种改进的轮廓线生成算法

在对STL模型分层求交线过程中,针对三角面片的边与切平面很接近时,浮点运算引起的精度损失可能导致的错误交线问题,提出一种基于STL模型局部拓扑的分层算法。将所有可能引起错误交线的三角面片提取出来,建立拓扑结构,以接近切平面的边在切平面的投影替代交线,消除了由于浮点运算误差导致的轮廓线缺边和重边的错误。实验结果表明,该算法在计算出交线段集后不需要再进行修复,简单连接后就能得出正确的切片轮廓线。     

炭纤维/尼龙12复合粉体的制备及选择性激光烧结行为

采用液相氧化法对PAN基短切炭纤维进行表面改性,再与尼龙12混合,采用选择性激光烧结成形技术制备炭纤维/尼龙12复合粉体试样。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征炭纤维改性前后的表面状态、复合粉体的分散状况及烧结试样的断口形貌。探讨了复合粉体的烧结行为及烧结试样的力学性能与孔隙率的关系。结果表明,改性炭纤维表面的含氧基团在激光烧结时热分解产生气体,导致烧结试样孔隙率较高、力学性能较差。改性炭纤维经高温热处理可以在保留炭纤维表面粗糙度的同时有效降低烧结试样的孔隙率,与未改性炭纤维/尼龙12试样相比,拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均有不同程度的提高。