一、SLS快速成型工艺激光扫描路径策略研究（论文文献综述）
杨旭[1]（2021）在《光固化快速成型工艺策略研究与软件系统开发》文中提出在增材制造技术中,光固化快速成型技术是发展最早、应用最广泛的一种快速成型技术。在光固化成型中,成型质量和打印时间是衡量3D打印设备性能的重要指标,其中激光功率、扫描速度、光斑尺寸和扫描间距等工艺参数对成型质量和打印时间有复杂的影响关系。现有的SLA成型设备容易产生工艺参数与控制系统不适配的问题,操作者需要根据具体的打印需求,花费较多的时间和精力去研究相适配的工艺参数,从而使得3D打印设备不具备较好的通用性和易操作性。因此,针对现有的SLA成型设备,研究影响成型质量和打印时间的关键因素及影响规律,开发多工艺策略模式的SLA软件系统具有重要意义。首先,本文介绍了SLA成型技术的软硬件平台及加工成型机理。其次,对SLA成型过程的三个阶段进行误差分析,得到模型成型过程中影响成型质量和打印时间的主要工艺参数,通过分析主要工艺参数对SLA成型质量和打印时间的影响规律,制定出三种不同的成型工艺策略模式,分别为均衡模式、速度模式和质量模式。然后,针对制定的成型工艺策略模式,以Visual Studio 2015为开发环境,开发适用的软件控制系统。采用Star UML建模工具进行建模,同时,对软件控制系统的文件解析路径规划模块、运动控制模块和成型工艺策略模块等主要组成部分进行了设计及实现。开发出具有三种不同工艺策略打印模式的软件控制系统。最后,采用自主开发的软件控制系统,在三种不同的成型工艺策略模式下打印制件,分别对成型强度、成型精度和成型效率进行研究。分析三种成型工艺策略模式打印制件之间的性能差异,从而得到满足不同打印需求的工艺策略模式使用场合。光固化快速成型工艺策略的制定,实现了零件的快速定制化和批量化生产。开发的软件控制系统满足设计模块的功能性需求,同时,整个系统具有良好的人机交互性和稳定性。
王朝付[2]（2021）在《PA6粉末选区激光烧结能量累积效应与工艺优化》文中进行了进一步梳理选区激光烧结逐行逐层的添加制造过程中,激光能量持续输入造成烧结区能量累积,影响高分子材料的制件性能。本文对PA6粉末烧结瞬态温度场进行建模与仿真,结合能反映样品热氧老化程度的黄蓝指数测量,对烧结过程中能量的变化进行分析,并通过工艺优化减轻样品因能量过高引起的热氧老化,提高烧结质量。首先,对激光与粉末相互作用过程中能量的输入、转化与散失进行分析,建立烧结区能量变化与温度的定量关系,利用有限元法建立PA6粉末烧结温度场数值计算模型。其次,对单层逐行扫描、多层逐层添加过程中能量的变化进行计算,结果显示在输入能量较小与预热温度较低时能量累积相对明显;连续烧结20层时能量在10层以下累积较快,增幅为11.66%,10～20层仅增加0.67%;根据PA6热氧老化导致外观色度改变对实验样品表面黄蓝指数b*值进行了测量,4～20层烧结样品对应的黄蓝指数b*值由6.81增大到31.02,表明热氧老化程度随着层数的增多而显着增加。最后,对实验工艺条件与参数进行分析优化,进行单层烧结实验研究了不同工艺参数对烧结成型质量的影响,给出相对合理的面能量密度区间0.15～0.24 J/mm2;基于烧结区能量在层数增加过程中的累积,采用变工艺参数烧结逐级减小输入面能量密度,降低了烧结样品的热氧老化程度。本文对选区激光烧结过程中的能量累积变化进行了数值模拟与实验研究,得到了能量累积与相关工艺参数对烧结样品的影响,通过变参数烧结降低了样品的热氧老化从而提高烧结质量,为工艺优化提供了参考。
王磊[3]（2021）在《CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究》文中指出选择性激光烧结（Selected laser sintering,SLS）作为一种先进制造技术,由于其自身的技术特点,在复杂外观成形与新产品研发等领域具有十分广阔的应用前景,并在近年来成为众多增材制造技术中发展较快的一种。但长期以来,选择性激光烧结的所用材料存在成本较高、种类单一及烧结件性能受限等问题。因此本文以开发新型功能性高分子复合材料为出发点,以碳纤维（Carbon Fiber,CF）作为填料,以聚醚砜树脂（Polyethersulfone resin,PES）作为高分子基体,通过数值模拟与烧结实验相结合的方式对CF/PES复合粉末的激光烧结成形性能进行研究。本文首先对实验所选用的粉末原材料进行介绍。随后通过理论计算的方式得出了建立CF/PES复合粉末有限元模型所需的物性参数,并确定诸如网格划分、热-力耦合算法以及热源移动加载等关键技术的实现方式。为后续CF/PES复合粉末激光烧结过程中温度场及应力场的数值模拟提供了理论基础和前期准备。本文采用ANSYS19.0有限元软件,通过使用APDL编程的方式进行数值模拟的研究。首先研究了冷却时间和扫描路径对CF/PES复合粉末烧结区域温度场及应力场的影响规律。在确定冷却时间与扫描路径的选择后又分别研究了激光功率、预热温度和扫描速度三项工艺参数对烧结件温度场和应力场的影响规律。后又通过烧结实验对多层模拟结果进行了验证,结果显示数值模拟的形变规律基本符合实际烧结件的形变特点。通过数值模拟与查阅文献相结合的方式确定了组分配比烧结实验所用的工艺参数,采用选择性激光烧结技术制取了不同组分配比的CF/PES激光烧结件。研究由5wt%至40wt%范围内,随着复合粉末中碳纤维质量分数的增加,CF/PES复合粉末烧结件在显微组织、拉伸强度与弯曲强度、电阻率与导电率、X、Y、Z三轴方向成形尺寸及烧结件密度五个方面的影响情况。试验结果表明CF含量为30wt%为SLS技术下CF/PES复合粉末激光烧结件的导电阈值,并最终制取了具备抗静电能力且力学性能及成形尺寸较好的CF/PES激光烧结件。为工程实际中制备复杂结构的抗静电零部件提供了技术参考。
王凡铭[4]（2021）在《铝粉/木塑复合材料SLS结制件力学性能及微波后处理研究》文中研究表明选择性激光烧结（Selected Laser Sintering,SLS）采用分层叠加的原理,借助于计算机辅助设计,利用粉体的烧结来制造三维实体零件。而开发高性能、高附加值的材料以制备具有良好的尺寸精度及力学性能的SLS制件是该技术发展的关键之一。木塑复合材料是一种新型的SLS材料,因其低成本、高尺寸精度及可降解性等优点,具有广阔的应用前景。但由于烧结过程中木粉与高分子界面结合性差及其非致密堆积的特性而存在的孔隙率高、强度低问题限制其广泛的应用。针对以上问题,本文将微量（0.1%-2%）的微米级铝粉作为增强体加入木塑复合材料中,并针对铝粉/木塑复合粉末进行SLS工艺参数优化;在此基础上,本文将微波后处理工艺应用到铝粉/木塑SLS制件中,以期进一步提高铝粉/木塑SLS制件的力学性能。本文选用聚醚砜树脂（PES）作为高分子基体,利用松木粉和6061铝合金粉末作为填充材料,通过机械混合的方式制备了不同铝粉含量（0.1%-2%）的铝粉/木塑复合粉体,并通过选择性激光烧结制备了铝粉/木塑SLS制件;分析铝粉/木塑复合材料的烧结机理,并制备不同含量的铝粉/木塑SLS制件,对其进行力学测试;通过扫描电子显微镜（SEM）观察复合粉体SLS制件的微观组织形貌。实验结果表明:制件的力学性能随铝粉含量的升高呈现先增大后减小的趋势,而制件的致密度及烧结颈大小的变化规律与其力学性能变化规律相同;当铝粉含量为0.1 wt.%时,力学性能最佳,其抗拉强度及抗弯强度分别增加了 33.9%及130.36%。这可能是由铝粉良好的导热性能及铝粉对激光的反射耦合作用所致。分别对木塑SLS制件及铝粉含量为0.1wt.%的铝粉/木塑SLS制件进行微波处理,并通过微观组织观察分析微波处理对铝粉/木塑复合材料力学性能的强化机理。研究结果表明:微波辐照对纯木塑SLS制件几乎无效,而对铝粉/木塑SLS制件力学性能有明显的提升作用。当微波功率为中火（385W）时,经5s的微波处理后试件的抗拉强度及抗弯强度分别增加了 19.72%及8.6%。通过对断口形貌分析可知:经过微波处理后,制件的断口变得更加致密,PES与木粉及铝粉的相容性也有所改善。这可能是由于微米级金属导体（铝粉）在微波辐照下产生的热效应将近界面区PES基体二次熔化,形成了更好的木粉-铝粉-PES界面结合。为进一步完善铝粉/木塑SLS制件微波处理的工艺参数,通过力学性能测试和微观组织观察,探究不同铝粉含量、微波处理时间、微波功率对铝粉/木塑复合材料制件的影响。实验结果表明,随着三个参数的增加,制件的力学性能均呈现先增大后减小的趋势;进一步将微波后处理的最优工艺参数确定为:当铝粉含量为0.1 wt.%时,中高火（539W）、15s,此时力学性能达到最佳,其抗拉强度为9.9MPa,其增幅达到39.4%;而其抗弯强度为16.8MPa,其增幅为31.25%。利用差示扫描量热仪（DSC）作为选择预热温度的依据,并通过实验确定复合粉体激光烧结最佳的工艺参数。实验证明:适当提高激光功率及预热温度可以增加制件的力学性能。当预热温度为83℃,激光功率为15W时,制件的抗拉强度及抗弯强度分别达到10.6MPa 和 18.3MPa。本文的研究为生物质材料的SLS应用提供可行的方案,并为高分子及其复合材料的激光烧结提供可行的思路,将适量的铝粉加入木塑复合材料,并利用微波-导体放电概念,将微波辐射应用于铝粉/木塑SLS制件后处理中。结果证明,该方法对于SLS制件力学性能有着明显的提升作用。该方法具有低廉的成本及简单的工艺,为SLS可用材料的研发及其后处理技术提供理论依据和基础数据,对促进SLS木塑复合材料的产业化应用具有重要的理论意义和工程价值,也为创新木材高效利用方式探索一条新的途径。
覃琴[5]（2021）在《大尺度重复扫描投影光固化成型技术研究》文中指出现代工业制造中,大型复杂零部件结构成型的应用越来越普遍,且对零件的成型精度、力学性能以及成型效率提出了更高的需求,因此研究高精度、高质量大型复杂零部件结构成型成为了现代制造技术的重要课题之一。增材制造（Additive Manufacturing,AM）技术不仅在模具设计、生物医疗、航空航天、汽车等领域广泛应用,而且也为大型复杂零部件等结构的制造提供了良好的解决方案。作为增材制造技术的代表,光固化成型技术的发展较为成熟,并具有较高的成型效率和成型精度,然而在大尺度零部件光固化成型过程中,其成型效率、成型精度以及零件的力学性能受到制约。在确保大尺度光固化成型的基础上,进一步研究如何提高零件的成型精度和力学性能成为了现有技术的焦点。本文以大尺度扫描投影光固化成型（scanning projection based Stereolithography,SPSL）为对象,基于振镜式扫描投影光固化成型方法,研究了重复扫描投影光固化成型工艺（Repeat scanning projection based Stereolithography,RSPSL）,以及相关的面投影畸变矫正、投影区域的动态分割、分区边界拼接均化算法和基于邻近像素点灰度的曝光能量补偿算法等关键技术,以提高大尺度投影光固化的成型效率与成型质量。论文的主要研究内容及成果如下:（1）提出了一种大尺度重复扫描投影光固化成型工艺,提高现有大尺度投影光固化成型零件的成型精度和力学性能。首先分析大尺度扫描投影光固化成型技术的特点,并对离散光固化累积成型进行了理论建模和实验分析,验证了在一定时间内,光敏树脂材料中某处的光固化效果与该处所吸收的能量正相关,而与曝光的时间连续性无关,当某区域能量累积相同时则该区域的固化深度相同。在此基础上,提出了大尺度重复扫描投影光固化工艺,通过将零件成型区域分割成多个成型子区域进行投影,将每个成型子区域的单层成型时间等比例分割成多个曝光时间段,并通过快速移动投影区域以进行分区快速交叉曝光,使各个子区域在成型过程中交替曝光实现同步固化,进而使得零件分割区域边界处的固化结合更为紧密,以此提高成型零件的精度和力学性能。为进一步提高该工艺的成型效率和成型精度,通过使用数字扫描振镜对光固化图案的投影进行偏转,利用其偏转精度高和速度快的特性解决该工艺下扫描路径增长问题,使得在重复扫描工艺中的成型效率进一步改善,在提高成型精度和成型质量的前提下,其成型效率与动态扫描投影光固化成型系统相当。此外,详细分析重复扫描投影光固化成型工艺的流程,并对系统中所使用的关键技术和关键器件进行了讨论,进一步提出了系统的实现方案,论证了系统实现的可行性。（2）研究了重复扫描投影光固化工艺下的分区边界拼接均化算法与基于邻近像素点灰度的曝光能量补偿算法。首先,在对大尺度光固化成型过程中拼接误差产生机理分析的基础上,提出了一种分割区域边界均化算法,以减少大尺寸投影光固化下分割区域拼接处由于曝光不平衡、材料收缩以及应力集中等原因所导致的误差,通过在固化过程中动态改变分割区域位置,使得每一次曝光过程中的分区边界处位置动态改变,进而分区边界处曝光不平衡、应力集中等现象不会逐次累积,从而提高了零件的整体成型质量。进一步,针对边界处能量扩散不均匀造成的边界轮廓成型精度差的问题,提出了一种基于邻近像素点的光固化曝光能量灰度补偿算法,以进一步提高零件的成型精度。该方法通过分析计算,得出临近点曝光状态对参考点的能量密度影响,调整参考点灰度值对该点进行能量密度补偿。最后,通过实验验证了采用重复扫描投影光固化成型工艺后,不仅提高了成型零件的成型精度,而且有效提升了零件的力学性能。（3）提出了大尺度重复扫描投影光固化工艺下的面投影偏转畸变矫正算法,以解决光固化投影在振镜偏转与透镜折射过程中所产生的位置畸变和投影形变。首先分析和总结了光固化投影位置在振镜偏转中误差的产生原因,对投影中心经过振镜和透镜后的路径偏转畸变进行分析,根据其位置误差畸变所形成的轨迹均为二次曲线,设计了点偏转的畸变矫正算法。简化算式以提高计算效率,首先引入矫正系数对（a,b）拟合二次曲线,然后对投影平面网格化并标定系数对,再针对指定点通过双线性插值计算出该点的矫正系数对以提高精度,再将系数对代入算式对该点投影位置进行矫正。进一步,对面投影偏转过程中产生的形变进行分析,提出了面投影的偏转形变矫正算法,通过对投影面特征点进行标定,再对投影面内像素点逐点矫正,并简化计算,使得投影图案能够根据投影动态位置实时计算矫正。（4）针对大尺度重复扫描投影光固化成型工艺要求,完成了光固化控制器的设计。首先对控制器的功能及需求进行了分析,设计了控制器的总体控制方案,然后针对每一个关键模块进行了详细设计。实现了数字扫描振镜投影偏转的运动规划,使光固化投影在运动过程中按S形曲线速度运行且无抖动。在控制器中实现了对数字振镜偏转位置畸变的实时补偿,并将补偿后的位置数据按100k Hz的刷新率通过XY2-100协议送入振镜中以实现光路的偏转。此外,实现了对光固化背光光源能量的动态控制以进行测试并改善系统成型效果。最终形成了基于ARM+FPGA双核的光固化控制器。
桂玉莲[6]（2020）在《选择性激光烧结PS成型收缩率预测研究》文中研究指明选择性激光烧结（SLS）作为一种具有高成型效率、高精度、高成型质量的增材制造方法,具有可制造复杂零件、无需支撑、工艺简单、选材广泛等优点,已成为增材制造行业的研究重点之一。本论文针对SLS成型过程中成型件收缩变形而引起成型件精度急剧下降的问题,以减小选择性激光烧结制备的聚苯乙烯（PS）成型件收缩变形为目的,通过有限元数值模拟与实验相结合的研究方法,建立尺寸收缩率预测模型,并进行工艺参数优化,提出降低尺寸收缩率的有效途径与方法。首先,围绕SLS工艺的成型过程,系统地分析SLS成型件误差的来源,对主要误差来源“成型收缩”的组成及原因进行具体探讨与分析,在此基础上定性分析影响烧结收缩的工艺参数。其次,以成型件尺寸收缩率作为预测对象,将PS粉末材料的热物性参数作为工艺参数与尺寸收缩率之间的中间参数,使用ANSYS仿真软件对不同工艺参数下的温度场分布实施仿真分析,根据温度对PS粉末材料热物性参数的影响,从理论上对尺寸收缩率做出预测,并通过SLS烧结实验对其准确性做出验证。最后,以降低成型件尺寸收缩率为目的,采用单因素分析方法就激光功率,分层厚度和扫描速度对尺寸收缩率的影响规律进行具体分析。基于预测结果和单因素分析结果进行正交实验,采用信噪比与灰色关联度对工艺参数进行优化。在优化后的工艺参数上,寻求尺寸误差补偿的途径,并以实验的手段验证尺寸误差补偿方法的有效性。本论文为有效降低SLS成型件的尺寸误差提供了新思路与新方法,简化了工艺参数优化过程,提高了 SLS成型件质量,加快了 SLS技术的应用。
徐莹莹[7]（2020）在《选择性激光烧结技术在口服固体制剂中的应用》文中指出选择性激光烧结（Selective Laser Sintering,SLS）采用激光束选择性地烧结粉末,可层层堆积制备三维打印件。目前,SLS打印技术已广泛用于组织工程和个性化植入体。但药用材料在激光烧结过程中的成型性和功能性仍缺少系统研究,限制了SLS技术在口服制剂领域的应用。本文对常用药物和药用辅料的SLS打印性开展系统研究,分析处方、工艺和模型对SLS打印物外观和释药行为的影响,可为SLS打印个性化口服制剂提供实验基础。使用不同的激光功率,在纯药物粉层上打印单层圆形。观察打印体的外观,评价不同药物的SLS可打印性。结果表明:黄色药物均可直接烧结成型,硝苯地平在较低功率（0.5 W）下有可打印性。白色药物需加入光吸收剂才能烧结成型,布洛芬（IBU）和酒石酸美托洛尔（MT）在较低激光功率（0.75 W）下有可打印性。药物的SLS可打印性受熔融温度范围影响。以MT为模型药,采用SLS打印圆形及三角形。测定圆形的中心厚度和边缘翘曲高度,分别评价打印效率和精度。测定三角形的外角弧长和内部空腔面积,评价打印精度。结果表明:以0.1%柠檬黄色淀为光吸收剂时,圆形样品的打印精度最高。在可打印的范围内,增大激光功率或降低扫描速度,有利于MT粉末的打印效率,不利于打印精度。在优化激光功率（1.0 W）和扫描速度（2.5 mm/s）时,圆形样品和三角形样品的打印精度均最高。使用不同的激光功率,在药用辅料粉层上打印单层圆形。观察打印体的外观,评价常用速释和缓释药用聚合物的SLS可打印性。结果表明:在激光功率1.5-3.5 W范围内,聚乙烯醇（PVA）、Eudragit?RL（RL）等非结晶性聚合物具有良好的可打印性,成型机理是粉末烧结。聚乙二醇（PEG）和硬脂酸等结晶性聚合物可打印成型,但边缘翘曲明显,成型机理是粉末熔融。以RL为聚合物代表,采用SLS打印圆形。结果表明:以0.2%柠檬黄色淀为光吸收剂时,圆形样品具有最佳的打印效率和打印精度。分别以PEG和PVA为速释聚合物代表,以RL和羟丙甲纤维素（HPMC）为缓释聚合物代表,采用SLS打印圆形及三角形。测定圆形的中心厚度和边缘翘曲高度,分别评价打印效率和精度。测定三角形的外角弧长和内部空腔面积,评价打印精度。结果表明:在可打印的范围内,增大激光功率或降低扫描速度,均有利于四种聚合物粉末的打印效率,但不利于打印精度。考虑到打印精度,四种材料的优化激光功率均为1.0 W;优化扫描速度分别为:PEG（3.0 mm/s）>PVA和RL（2.0 mm/s）>HPMC（1.75 mm/s）。设计网格和核壳模型,直接将难溶性药物IBU打印成速释片,评价其速释效果。结果表明:网格片的内部填充率越小,比表面积越大,药物释放越快。核壳的侧壁厚越小,烧结粉末越少,药物释放越快。基于核壳模型,进一步研究添加剂对速释性能的影响。结果表明:当加入10%CMS-Na时,速释片成型性良好,3 min释药完成（97.2%）。此优化处方可进一步打印多种形态的个性化速释制剂,均外观良好,5 min内释药完全。对优化IBU速释片进行含量测定和红外扫描,研究IBU在SLS打印过程中药物的稳定性。对优化IBU速释片进行XRD和DSC分析,研究IBU在SLS打印过程中的晶型变化。结果表明:打印片含药量为（99.9±3.2）%,红外谱图无新增和缺失波峰,初步说明IBU在打印过程中化学性质稳定。XRD和DSC曲线也证明IBU晶型在打印过程中无明显变化。设计骨架、多层和包芯模型,以RL和HPMC为缓释聚合物,打印MT缓释片,评价其缓释效果。结果表明:骨架片和包芯片均具有12 hr缓释性能。当包衣层侧壁厚3.5 mm,包衣层中HPMC含量为25%时,包芯片的12 hr缓释行为最佳:4 hr释药百分率为42.8%,12 hr释药百分率为92.1%。观察优化缓释片的溶蚀行为,对优化释药曲线进行方程拟合。结果表明:药物释放机理为溶蚀（n>0.89）。
孙智东[8]（2020）在《基于选择性激光烧结的载药聚合物复合骨组织工程支架的研究》文中指出增材制造（Additive manufacturing,AM）技术由于出色的精度和建造速度已被广泛应用于高分子组织工程支架的制备,其中,熔融沉积制造（Fused deposition manufacturing,FDM）技术在聚合物AM制造中应用最为广泛。FDM要求聚合物在加工过程中熔融,加工温度较长时间超过聚合物的熔点,容易造成生物活性物质与聚合物熔融共挤出时发生热分解。突破AM制造技术在负载生物活性物质的组织工程支架（下文简称“生物活性支架”）制造的瓶颈,将大大推动该技术在组织工程领域的应用。选择性激光烧结（Selective laser sintering,SLS）是一种基于激光束能量将粉末颗粒加热融合而形成实体结构的AM技术,其加工温度可在粉末基材的熔点以下,激光加热效率高,被加工物受热历史短,因此,SLS可能是突破生物活性聚合物支架制备瓶颈的有效方法。本研究首先进行了激光加工设备的改造,基于激光切割设备搭建出了用于SLS加工的设备,改造后的激光加工设备其打印平台直径φ=15 mm,手动控制的Z轴移动高度精度为0.02 mm,通过对激光能量密度及扫描速度的控制相结合,验证了该设备制备高分子多孔支架的可行性。为考察地塞米松小分子经SLS加工后的活性保持特性,研究首先制备了一系列的聚乳酸-生物活性玻璃-地塞米松复合微球,微球的中值粒度处在115-120μm之间,载药量范围在0.25-0.84μg/mg间。并采用上述改造设备,成功制备出了载药多孔支架,支架的平均孔径为450-500μm。分析测试表明,载药支架内负载的地塞米松在加工后保持了其生物活性,药物释放测试显示支架能以受控方式释放药物,其中PBD-3支架在四周内缓慢释放了69.2±6.5%。体外细胞实验表明,有药物负载的支架组在细胞增殖方面优于未负载药物的实验对照组,同时体外培养未添加外源性药物的实验组也显示出较好的体外促成骨相关标记物的表达作用。大鼠的颅骨缺损动物实验表明,负载了药物的支架组的骨修复性能明显优于无药物负载的对照组,其中PBD-3支架在植入8周后,显示出25.1%左右的新生骨体积占比。为避免微球制备过程中乳化剂引入的负面作用,研究还利用赖氨酸扩链剂自乳化的特性,成功制备了自乳化聚氨酯-无机生物材料（羟基磷灰石/生物玻璃）-地塞米松复合微球。并利用SLS将上述微球加工成三维多孔支架。所得支架的药物释放测试显示在前24 h有41.5±2.9%的初试爆发,10天内总共释放了87.3±6.2%。支架具有良好的生物活性,且生物活性玻璃（Bioactive glass,BG）和羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HA）颗粒的引入提高了支架的生物活性。研究证实了用SLS制备自乳化载药复合聚氨酯骨组织工程支架的可行性。本研究还开展了基于激光切割的自修复聚氨酯支架的制备的工作。以4,4’-二氨基二苯二硫醚为扩链剂,成功合成了基于二硫键的自修复聚氨酯（Self-healing polyurethane,sh PU）,所得sh PU具有良好的自修复特性。利用激光切割机将sh PU膜切割成二维切片材料,层层堆叠后得到支架。所得支架具有纤维互连的三维多孔结构,二维切片之间具有良好的粘合。结果证明了该方法用于制备组织工程支架的可行性,且该支架制备方法在组织工程领域中具有较好的应用潜力。
王明浪[9]（2020）在《Cu-10Sn合金和925Ag合金选区激光熔化成形工艺和性能研究》文中研究指明珠宝首饰的传统加工方式具有生产效率低、个性化定制成本高以及无法制备内部形状复杂的首饰等缺点,导致其已经无法满足人类日益增长的需求,而增材制造技术快速、个性化定制的特点,为珠宝首饰加工带来了无限创意。本文以Cu-10Sn合金和925 Ag合金为原料,研究其选区激光熔化成形（SLM）工艺,并制备复杂的珠宝饰品。首先,本文采用响应曲面法对SLM工艺参数进行分析和优化,提高SLM制备Cu-10Sn合金的致密度和尺寸精度。研究表明:影响SLM样品致密度的因素的重要性次序为:激光功率>扫描速度>扫描间距,当激光功率LP为249 W、扫描速度SS为181 mm/s、扫描间距HS为0.097 mm和层厚LT为30μm时,成形件的最佳致密度为99.36%;而影响SLM样品尺寸精度的因素的重要性次序为:扫描速度>激光功率>扫描间距,当激光功率LP为250 W、扫描速度SS为740 mm/s、扫描间距HS为0.07 mm和层厚LT为30μm时,样品的最小尺寸绝对误差为36.12μm;且样品的上表面粗糙度比侧面粗糙度低。此外,模型摆放方式对成型精度也有明显的影响,尖角模型适合竖直摆放成型;圆孔模型适合水平摆放成型。其次,系统性研究了SLM成形Cu-10Sn合金的物相成分、微观组织、力学性能以及热处理工艺。结果显示选区激光熔化成形Cu-10Sn合金的显微组织主要由α-Cu相和亚稳相β′（Cu13.7Sn）组成,与原始粉末相比,其亚稳相β′的含量明显增加。SLM样品的水平和垂直方向横截面平均维氏硬度值分别为158.2±3.2 HV、144.7±3.4 HV。与热压烧结所得的Cu-10Sn合金相比,SLM成形Cu-10Sn合金的屈服强度和抗拉强度分别高出了45%和25%,但其延伸率有所下降。热处理后的SLM试样的屈服强度、抗拉强度发生下降,延伸率得到了显着提高。当热处理加热温度升高到600℃时,试样的平均屈服强度和平均抗拉强度分别下降至364MPa和572 MPa,延伸率提高至29.11%。对原始Cu-10Sn粉末进行氧化改性处理,继而研究了其反射率和SLM成形性能。结果显示随着氧化时间的延长,氧化处理后的铜合金粉末反射率得到显着的降低。与原始粉末所制备的SLM试样相比,氧化改性后的试样相对密度有所降低,约为98.12%;试样的侧面粘粉现象得到明显改善,随着扫描速度的增加呈现逐渐减弱的趋势;试样的成型精度随着氧化时间的延长而提高。此外,与原始粉末所制备的SLM试样相比,经氧化改性后的SLM试样的屈服强度和抗拉强度分别提高了18%和8%,但延伸率降低了25%。本文最后分析了Cu-10Sn合金粉末与925Ag合金粉末在粉末特性上的差异性,并对925Ag合金的工艺优化和性能进行了研究。结果表明:Cu-10Sn和925Ag粉末在平均粒径上相差不大,但925Ag合金粉末的流动性和松装密度较好。925Ag合金粉末的反射率约为64.68%,比Cu-10Sn合金粉末的反射率高约70%。当激光功率为664 W、扫描速度为566 mm/s、扫描间距为0.044 mm和层厚为0.02 mm时,SLM工艺所制备的925 Ag合金样品的最优致密度为96.76%。在扫描速度和扫描间距不变的情况下,样品尺寸绝对误差随着激光功率的减小而降低。而在激光功率和扫描间距不变的情况下,样品尺寸绝对误差随着扫描速度的减小而增大。其中当激光功率为300 W、扫描速度为400 mm/s和扫描间距为0.06 mm时,样品的最小尺寸误差约为108μm。此外,SLM工艺所制备的银合金样品在水平截面上的硬度（106.4±2 HV）明显大于其在垂直截面上的硬度（90.1±4 HV）。
王元震[10]（2020）在《基于SLS的羟基磷灰石复合材料人工骨支架工艺研究》文中研究说明生物增材制造技术极大地方便了仿生及再生医学的研究发展,医疗模型多元化的前提可通过快速成型技术并依托于三维模型迅速的制造完成,其打印样品的精度、强度和形状都更贴近实际所需要的医疗模型。组织工程支架作为生物增材制造的一种,其所需模型更加复杂,强度、精度等要求更加严格,所以选择性激光烧结技术成为切实可行的加工手段之一。选择性激光烧结技术材料选择多样化,并且打印时无需添加多于支撑为制作医疗模型减少了加工时间并提高了精度。由于选择性激光烧结技术的特殊性,则使得加工人工骨支架有了更新的要求。基于组织工程支架的性能及加工要求,本文将选择骨诱导活性和骨传导力较强的经基磷灰石作为基体材料,选择熔点可低温成型的聚己内酯作为主要粘结剂。制备了用于单层烧结实验不同组分配比的羟基磷灰石/聚己内酯复合粉末材料,通过单层烧结实验获得羟基磷灰石/聚己内酯复合材料的配比可行性方案,由于红外光谱中打印前后的羟基磷灰石/聚己内酯复合材料中并无新的波峰产生可得知并没有产生新的基团,打印过程为纯物理变化。分析了在打印过程中激光与粉床之间的热传导方式,并简单研究了选择性激光烧结的成型机理,并建立了传热模型、参数计算模型。以软件comsol为平台,建立羟基磷灰石/聚己内酯复合粉末材料有限元热源模型和几何模型,考量材料实际的物性参数和仿真过程的边界条件,对羟基磷灰石/聚己内酯复合粉末材料烧结过程进行多场耦合仿真分析并获得温度场数据,讨论加工参数和粘结剂配比对仿真结果的影响,为羟基磷灰石/聚己内酯复合粉末材料制备和烧结工艺参数优化提供理论支撑。采用正交试验法,利用羟基磷灰石/聚己内酯复合材料进行烧结成型,并以拉伸强度、弯曲强度、密度和尺寸精度为考量指标,对烧结件影响较大的四因素（激光功率、扫描速度、扫描间距和分层厚度）对考量指标的影向趋势进行分析,获得SLS最佳工艺参数,并利用该参数进行不同纤维素含量多孔骨支架的可行性分析及设计制造。通过测量孔隙率与压缩强度选取最佳的纤维素含量。
二、SLS快速成型工艺激光扫描路径策略研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SLS快速成型工艺激光扫描路径策略研究（论文提纲范文）
（1）光固化快速成型工艺策略研究与软件系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 快速成型技术概述 |
| 1.1.1 快速成型技术简介 |
| 1.1.2 快速成型技术分类 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外光固化成型技术研究现状 |
| 1.2.2 国内光固化成型技术研究现状 |
| 1.2.3 光固化成型技术应用现状 |
| 1.3 研究背景、目的及意义 |
| 1.3.1 研究背景 |
| 1.3.2 研究目的及意义 |
| 1.4 课题研究内容及论文结构 |
| 2.光固化成型工艺机理分析 |
| 2.1 光固化成型设备平台 |
| 2.1.1 光固化成型设备 |
| 2.1.2 硬件组成 |
| 2.1.3 软件组成 |
| 2.2 光固化快速成型材料及原理 |
| 2.2.1 光敏树脂的组成及固化特性 |
| 2.2.2 光固化成型原理及特点 |
| 2.3 SLA成型技术工艺过程 |
| 2.3.1 模型数据处理 |
| 2.3.2 模型加工 |
| 2.3.3 模型后处理 |
| 本章小结 |
| 3.光固化成型工艺研究及工艺策略制定 |
| 3.1 光固化成型过程误差分析 |
| 3.1.1 模型前处理误差 |
| 3.1.2 模型加工误差 |
| 3.1.3 模型后处理误差 |
| 3.2 光固化成型工艺参数研究 |
| 3.2.1 激光功率对成型质量的影响 |
| 3.2.2 扫描速度对成型质量的影响 |
| 3.2.3 分层厚度对成型质量的影响 |
| 3.2.4 光斑尺寸对成型质量的影响 |
| 3.2.5 扫描间距对成型质量的影响 |
| 3.3 光固化快速成型工艺策略 |
| 3.3.1 光固化成型工艺参数分类 |
| 3.3.2 光固化成型工艺策略制定 |
| 本章小结 |
| 4.光固化快速成型软件系统开发 |
| 4.1 软件开发环境介绍 |
| 4.2 系统需求分析 |
| 4.2.1 系统边界及功能需求 |
| 4.2.2 UML设计建模 |
| 4.2.3 系统约束 |
| 4.3 系统设计 |
| 4.3.1 软件体系结构设计 |
| 4.3.2 软件系统设计 |
| 4.3.3 文件解析路径规划模块设计 |
| 4.3.4 运动控制模块设计 |
| 4.3.5 工艺策略模块设计 |
| 4.4 系统实现 |
| 4.4.1 文件解析路径规划模块实现 |
| 4.4.2 运动控制模块实现 |
| 4.4.3 工艺策略模块实现 |
| 4.4.4 系统运行 |
| 本章小结 |
| 5.试验研究 |
| 5.1 试验设计 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 试件制作 |
| 5.1.3 试验方法 |
| 5.2 试验结果分析与讨论 |
| 5.2.1 力学性能分析 |
| 5.2.2 成型精度分析 |
| 5.2.3 成型效率分析 |
| 5.3 试验结论 |
| 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间发表的发明专利 |
| 致谢 |
（2）PA6粉末选区激光烧结能量累积效应与工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 增材制造技术概述 |
| 1.2 选区激光烧结技术及能量分析研究进展 |
| 1.3 本课题研究意义与研究内容 |
| 第2章 选区激光烧结能量与温度场模型 |
| 2.1 烧结区能量与温度场的物理模型 |
| 2.2 有限元模型的建立 |
| 2.2.1 几何模型与网格划分 |
| 2.2.2 激光热源模型与材料热物性参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 选区激光烧结能量累积的数值模拟与实验研究 |
| 3.1 单层烧结能量的数值计算与分析 |
| 3.1.1 单行扫描烧结区能量与工艺参数选择 |
| 3.1.2 逐行扫描过程烧结区能量的变化 |
| 3.2 多层烧结能量的数值计算与分析 |
| 3.2.1 不同预热温度下烧结区能量的变化 |
| 3.2.2 不同层数下烧结区能量的变化 |
| 3.3 多层烧结能量累积的实验与分析 |
| 3.3.1 烧结样品外观色度与烧结区能量的关系 |
| 3.3.2 不同预热温度下烧结样品的黄蓝指数测量与分析 |
| 3.3.3 不同层数下烧结样品的黄蓝指数与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于烧结能量的工艺参数优化 |
| 4.1 烧结工艺及其能量分析 |
| 4.2 单层烧结基础工艺研究 |
| 4.2.1 预热温度、扫描间距对烧结质量的影响 |
| 4.2.2 激光功率、扫描速度对烧结质量的影响 |
| 4.3 多层烧结工艺参数优化 |
| 4.3.1 多层烧结参数初选 |
| 4.3.2 多层变工艺参数烧结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结与创新点 |
| 5.2 研究仍存在的问题 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 聚醚砜树脂及其复合材料研究现状 |
| 1.3.2 碳纤维及其复合材料研究现状 |
| 1.3.3 碳系导电高分子材料研究现状 |
| 1.3.4 基于有限元方法的SLS数值模拟研究现状 |
| 1.4 选择性激光烧结技术的发展趋势 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 CF/PES复合粉末SLS实验方法及有限元模型建立 |
| 2.1 粉末原材料的选用及准备 |
| 2.2 烧结成形件的制备 |
| 2.3 实验测试方法 |
| 2.4 CF/PES复合粉末SLS有限元模型的建立 |
| 2.4.1 CF/PES复合粉末热物性参数的确定 |
| 2.4.2 几何模型的建立及网格单元的选择 |
| 2.5 移动高斯热源的实现 |
| 2.6 有限元模拟的理论基础 |
| 2.6.1 温度场有限元模拟的理论基础 |
| 2.6.2 应力场有限元模拟的理论基础 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 冷却时间与扫描路径的温度场及应力场数值模拟研究 |
| 3.1 冷却时间对形变影响的数值模拟研究 |
| 3.2 扫描路径的数值模拟研究 |
| 3.2.1 扫描路径的说明 |
| 3.2.2 扫描路径的温度场数值模拟分析 |
| 3.2.3 扫描路径的应力形变数值模拟分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 工艺参数及多层多道的温度场及应力场数值模拟研究 |
| 4.1 激光功率数值模拟影响特性的研究 |
| 4.1.1 激光功率对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.1.2 激光功率对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.2 预热温度数值模拟影响特性的研究 |
| 4.2.1 预热温度对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.2.2 预热温度对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.3 扫描速度数值模拟影响特性的研究 |
| 4.3.1 扫描速度对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.3.2 扫描速度对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.4 多层多道烧结的数值模拟研究 |
| 4.4.1 “生死单元”的应用 |
| 4.4.2 多层多道烧结数值模拟的温度场分析 |
| 4.4.3 多层多道烧结数值模拟的应力形变分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 CF/PES复合粉末SLS成形的实验研究 |
| 5.1 组分配比对烧结件显微组织的影响 |
| 5.2 组分配比对烧结件力学性能的影响 |
| 5.3 组分配比对烧结件电学性能的影响 |
| 5.4 组分配比对烧结件成形尺寸的影响 |
| 5.5 组分配比对烧结件密度的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学 学术硕士学位论文修改情况确认表 |
（4）铝粉/木塑复合材料SLS结制件力学性能及微波后处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源和研究目的 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的 |
| 1.2 选择性激光烧结技术研究 |
| 1.2.1 选择性激光烧结技术的原理及特点 |
| 1.2.2 选择性激光烧结技术研究现状 |
| 1.2.3 选择性激光烧结技术发展趋势 |
| 1.3 选择性激光烧结木塑复合材料研究现状 |
| 1.3.1 选择性激光烧结可用材料概述 |
| 1.3.2 选择性激光烧结木塑复合材料存在问题 |
| 1.3.3 选择性激光烧结木塑复合材料力学性能提升途径 |
| 1.4 选择性激光烧结制件后处理研究现状 |
| 1.4.1 选择性激光烧结材料后处理概述 |
| 1.4.2 木塑复合材料后处理概述及发展现状 |
| 1.4.3 微波后处理 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 2 铝粉/木塑复合材料制备及实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原材料及粉末制备 |
| 2.2.1 实验原材料 |
| 2.2.2 复合粉末的制备与表征 |
| 2.3 制件烧结及力学性能测试的试验设备及方法 |
| 2.3.1 试验设备 |
| 2.3.2 制件烧结方法 |
| 2.3.3 力学性能测试方法 |
| 2.4 微波后处理实验 |
| 2.4.1 微波后处理试验设备 |
| 2.4.2 微波试验参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 铝粉含量对木塑复合材料SLS制件力学性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力学性能测试及断口形貌分析 |
| 3.2.1 SLS制件的制备及力学性能实验 |
| 3.2.2 断口微观形貌表征 |
| 3.3 铝粉对SLS制件力学性能的影响机理分析 |
| 3.3.1 铝粉/木塑复合粉末激光烧结机理分析 |
| 3.3.2 铝粉对木塑复合材料烧结过程的影响分析 |
| 3.3.3 铝粉/木塑复合材料SLS制件的断裂过程分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 微波后处理对铝粉/木塑力学性能及微观组织影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微波后处理预实验分析 |
| 4.3 微波处理对木塑及铝粉/木塑复合材料的影响 |
| 4.3.1 微波辐照对木塑及铝粉/木塑复合材料力学性能的影响 |
| 4.3.2 微波辐照对木塑及铝粉/木塑复合材料微观结构的影响 |
| 4.3.3 微波辐照对木塑及铝粉/木塑复合材料的作用机理 |
| 4.4 微波处理工艺参数对铝粉/木塑复合力学性能影响 |
| 4.4.1 不同铝粉含量下微波对铝粉/木塑复合材料力学性能的影响 |
| 4.4.2 处理时间对铝粉/木塑复合材料力学性能及其微观组织影响 |
| 4.4.3 微波功率对铝粉/木塑复合材料力学性能及其微观组织影响 |
| 4.4.4 微波工艺参数对铝粉/木塑强化机理的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铝粉/木塑复合材料SLS工艺参数影响规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DSC实验及预热温度的设计 |
| 5.3 铝粉/木塑复合材料SLS工艺参数研究 |
| 5.3.1 预热温度及工艺参数实验设计 |
| 5.3.2 工艺参数对制件的力学性能的影响 |
| 5.3.3 工艺参数对制件外观及微观结构的影响 |
| 5.4 工艺参数对铝粉/木塑复合材料力学性能影机理分析 |
| 5.4.1 预热温度及激光功率对制件力学性能影响机理分析 |
| 5.4.2 其它加工参数分析与设置依据 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学硕士学位论文修改情况确认表 |
（5）大尺度重复扫描投影光固化成型技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光固化增材制造技术 |
| 1.2.2 大尺度增材制造技术 |
| 1.3 论文主要研究内容与结构框架 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 1.4 小结 |
| 2 大尺度重复扫描投影光固化成型工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大尺度扫描投影光固化系统及特点 |
| 2.2.1 扫描式投影光固化系统 |
| 2.2.2 成型工艺和特点 |
| 2.3 离散光固化累积成型及实验验证 |
| 2.3.1 离散光固化累积成型 |
| 2.3.2 实验验证 |
| 2.4 大尺度重复扫描投影光固化成型工艺 |
| 2.4.1 单层重复扫描实现同步固化 |
| 2.4.2 充分利用振镜优势保证成型效率 |
| 2.5 工艺实现与关键技术 |
| 2.5.1 成型过程与系统实现 |
| 2.5.2 关键技术 |
| 2.6 小结 |
| 3 投影光固化分区边界区域拼接均化算法与灰度补偿算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 切片区域边界光固化过程误差分析 |
| 3.2.1 投影光固化成型误差分析 |
| 3.2.2 大尺度扫描投影光固化区域边界误差分析 |
| 3.3 大尺度投影光固化分区边界拼接均化方法 |
| 3.3.1 大尺度扫描投影光固化切片过程 |
| 3.3.2 分区边界均化方法 |
| 3.4 基于邻近像素点的灰度能量补偿方法 |
| 3.4.1 临近像素点能量分布特性分析 |
| 3.4.2 临近点能量扩散补偿方法 |
| 3.5 成型精度及力学性能试验 |
| 3.5.1 成型精度验证 |
| 3.5.2 力学性能测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 面投影偏转畸变矫正算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 面投影偏转畸变分析 |
| 4.3 投影中心位置畸变校正 |
| 4.3.1 投影中心位置偏转畸变分析 |
| 4.3.2 投影中心偏转畸变矫正算法 |
| 4.4 面投影形状畸变矫正算法设计 |
| 4.4.1 面投影形状畸变分析 |
| 4.4.2 面投影偏转矫正算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 重复扫描投影光固化控制器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 功能与技术要求 |
| 5.3 设计方案 |
| 5.4 控制器核心模块设计 |
| 5.4.1 模块划分 |
| 5.4.2 运动控制模块设计 |
| 5.4.3 振镜控制模块设计 |
| 5.4.4 光源控制模块设计 |
| 5.5 运动性能验证 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（6）选择性激光烧结PS成型收缩率预测研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外发展研究现状 |
| 1.2.1 SLS技术研究现状 |
| 1.2.2 SLS成型件精度及预测研究现状 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 2 影响SLS成型件精度因素分析 |
| 2.1 SLS成型件误差来源 |
| 2.2 SLS成型收缩的组成及原因 |
| 2.2.1 温致收缩 |
| 2.2.2 烧结收缩 |
| 2.3 影响成型收缩的工艺参数 |
| 2.3.1 预热温度 |
| 2.3.2 分层厚度 |
| 2.3.3 激光功率 |
| 2.3.4 扫描速度 |
| 2.3.5 扫描间距 |
| 2.3.6 扫描方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SLS成型件尺寸收缩率预测模型 |
| 3.1 尺寸收缩率预测模型的建立 |
| 3.1.1 尺寸收缩率预测模型 |
| 3.1.2 影响模型的主要因素 |
| 3.2 PS粉末激光烧结温度场有限元模拟 |
| 3.2.1 有限元模型建立 |
| 3.2.2 温度场材料参数 |
| 3.2.3 不同工艺参数下的模拟结果分析 |
| 3.3 收缩率预测结果及实验验证 |
| 3.3.1 收缩率预测结果 |
| 3.3.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于预测结果的SLS工艺参数优化 |
| 4.1 单工艺参数对尺寸收缩率的影响 |
| 4.1.1 单工艺参数实验设计 |
| 4.1.2 激光功率对收缩率的影响 |
| 4.1.3 扫描速度对收缩率的影响 |
| 4.1.4 分层厚度对收缩率的影响 |
| 4.2 工艺参数优化 |
| 4.2.1 正交实验设计 |
| 4.2.2 信噪比与灰色关联度分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 尺寸误差补偿及实验验证 |
| 5.1 基于收缩因子补偿模型的尺寸误差补偿 |
| 5.1.1 基于收缩因子补偿模型的可行性分析 |
| 5.1.2 实验设计及结果分析 |
| 5.2 基于增加温度的尺寸误差补偿 |
| 5.2.1 实验设计 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 基于材料性能改善的尺寸误差补偿 |
| 5.3.2 实验设计 |
| 5.3.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）选择性激光烧结技术在口服固体制剂中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 SLS技术概述 |
| 1.2 SLS的打印工艺 |
| 1.2.1 激光能量密度的影响 |
| 1.2.2 扫描路径的影响 |
| 1.2.3 温度的影响 |
| 1.3 SLS的打印材料 |
| 1.3.1 生物金属材料 |
| 1.3.2 生物陶瓷材料 |
| 1.3.3 高分子材料 |
| 1.3.4 粉末粒径及其分布的影响 |
| 1.3.5 粉末组分的影响 |
| 1.4 SLS的成型机理及模拟 |
| 1.4.1 SLS的成型机理 |
| 1.4.2 基于烧结过程的模拟 |
| 1.5 SLS的应用 |
| 1.5.1 骨科支架 |
| 1.5.2 牙科支架 |
| 1.5.3 植入体 |
| 1.5.4 口服固体制剂 |
| 1.6 研究目的 |
| 1.7 研究方案 |
| 1.8 预期目标 |
| 第二章 研究内容 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 药物及药用辅料的SLS打印性研究 |
| 2.2.1 药物及药用辅料的打印性研究 |
| 2.2.2 打印片打印精度的测定 |
| 2.3 速释制剂的制备及评价 |
| 2.3.1 打印模型设计 |
| 2.3.2 口服速释制剂的制备 |
| 2.3.3 药物含量及体外释药行为测定 |
| 2.3.4 红外光谱分析 |
| 2.3.5 X射线衍射分析 |
| 2.3.6 差式扫描量热分析 |
| 2.4 缓释制剂的制备及评价 |
| 2.4.1 打印模型设计 |
| 2.4.2 口服缓释制剂的制备 |
| 2.4.3 体外释药行为测定 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 活性药物的SLS打印性研究 |
| 3.1.1 药物种类对打印性的影响 |
| 3.1.2 光吸收剂种类和用量对打印性的影响 |
| 3.1.3 打印参数对打印性的影响 |
| 3.1.4 粉末层层烧结机理 |
| 3.2 药用辅料的SLS打印性研究 |
| 3.2.1 药用辅料种类对SLS打印性的影响 |
| 3.2.2 光吸收剂种类和用量对打印性的影响 |
| 3.2.3 打印参数对速释载体打印性的影响 |
| 3.2.4 打印参数对缓释载体打印性的影响 |
| 3.3 SLS在口服速释制剂中的应用 |
| 3.3.1 模型设计对体外释药行为的影响 |
| 3.3.2 添加剂种类及用量对体外释药行为的影响 |
| 3.3.3 个性化制剂制备及评价 |
| 3.3.4 含量测定及红外光谱分析 |
| 3.3.5 X射线衍射分析和差式扫描量热分析 |
| 3.4 SLS在口服缓释制剂中的应用 |
| 3.4.1 模型设计对释药行为的影响 |
| 3.4.2 HPMC用量对释药行为的影响 |
| 3.4.3 释放机理 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于选择性激光烧结的载药聚合物复合骨组织工程支架的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 组织工程策略 |
| 1.2 生物活性组织工程支架 |
| 1.2.1 表面负载 |
| 1.2.2 本体负载 |
| 1.3 适用于本体负载的支架制备方法 |
| 1.4 选择性激光烧结 |
| 1.4.1 用于SLS的生物高分子材料 |
| 1.4.1.1 左旋聚乳酸 |
| 1.4.1.2 聚氨酯 |
| 1.4.2 SLS在生物医学中的应用 |
| 1.4.2.1 植入设备 |
| 1.4.2.2 组织工程 |
| 1.4.2.3 药物递送装置 |
| 1.4.2.4 口服药物 |
| 1.5 本研究的设计思路 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究方案 |
| 1.5.3 创新点 |
| 第二章 用于SLS加工设备的搭建 |
| 2.1 实验原料与仪器 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 激光切割设备的改造 |
| 2.2.2 支架的设计与制备 |
| 2.2.2.1 纤维多孔支架的设计与制备 |
| 2.2.2.2 块状多孔支架的设计与制备 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.2.3.1 三维显微镜 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 改造后的SLS设备 |
| 2.3.2 纤维多孔支架的结构形貌 |
| 2.3.3 块状多孔支架的结构相貌 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于SLS的载药聚乳酸复合支架的制备与性能研究 |
| 3.1 实验原料与仪器 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 载药聚乳酸微球的制备 |
| 3.2.2 微球的测试与表征 |
| 3.2.2.1 钨灯丝扫描电镜 |
| 3.2.2.2 激光粒度测试 |
| 3.2.2.3 紫外-可见光光谱测试 |
| 3.2.3 支架的设计和制备 |
| 3.2.4 支架的测试与表征 |
| 3.2.4.1 紫外-可见光光谱测试 |
| 3.2.4.2 高效液相色谱测试 |
| 3.2.4.3 三维显微镜 |
| 3.2.4.4 钨灯丝扫描电镜 |
| 3.2.4.5 微计算机断层扫描测试 |
| 3.2.4.6 力学压缩测试 |
| 3.2.4.7 体外降解测试 |
| 3.2.4.8 体外药物释放测试 |
| 3.2.5 体外细胞实验 |
| 3.2.5.1 细胞增殖测试 |
| 3.2.5.2 茜素红染色 |
| 3.2.6 体内成骨性能测试 |
| 3.2.6.1 大鼠颅骨缺损模型的构建 |
| 3.2.6.2 Micro-CT测试 |
| 3.2.6.3 石蜡切片 |
| 3.2.6.4 H&E染色 |
| 3.2.6.5 Masson染色 |
| 3.2.6.6 免疫组化染色 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 微球的形貌与粒度 |
| 3.3.2 微球的药物负载率 |
| 3.3.3 烧结支架的药物稳定性 |
| 3.3.4 支架的形貌与结构 |
| 3.3.5 支架的力学性能 |
| 3.3.6 支架的体外降解性能 |
| 3.3.7 支架的体外药物释放性能 |
| 3.3.8 细胞增殖 |
| 3.3.9 茜素红染色 |
| 3.3.10 体内骨修复研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于SLS的载药聚氨酯复合支架的制备与性能研究 |
| 4.1 实验原料与仪器 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 载药聚氨酯微球的制备 |
| 4.2.2 载药微球的测试与表征 |
| 4.2.2.1 凝胶渗透色谱 |
| 4.2.2.2 场发射电子显微镜 |
| 4.2.2.3 激光粒度测试 |
| 4.2.2.4 紫外-可见光谱测试 |
| 4.2.2.5 流变性能测试 |
| 4.2.3 支架的设计与制备 |
| 4.2.4 支架的测试与表征 |
| 4.2.4.1 三维显微镜 |
| 4.2.4.2 力学压缩测试 |
| 4.2.4.3 体外药物释放测试 |
| 4.2.4.4 水接触角测试 |
| 4.2.5 生物矿化评价 |
| 4.2.6 生物矿化支架的测试与表征 |
| 4.2.6.1 场发射电子显微镜 |
| 4.2.6.2 X射线能谱测试 |
| 4.2.6.3 红外光谱测试 |
| 4.2.6.4 细胞相容性测试 |
| 4.2.7 胶原/多巴胺涂覆PUD支架 |
| 4.2.8 改性支架的测试与表征 |
| 4.2.8.1 钨灯丝扫描电镜 |
| 4.2.8.2 水接触角测试 |
| 4.2.8.3 细胞相容性测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 聚氨酯微球的合成 |
| 4.3.2 微球性能表征 |
| 4.3.2.1 分子量与药物负载量 |
| 4.3.2.2 微球的微观形貌 |
| 4.3.2.3 粒度分析 |
| 4.3.2.4 流变性能 |
| 4.3.3 支架的性能表征 |
| 4.3.3.1 支架形貌与结构 |
| 4.3.3.2 支架力学性能 |
| 4.3.3.3 水接触角分析 |
| 4.3.3.4 体外药物释放性能 |
| 4.3.4 生物矿化评价 |
| 4.3.4.1 生物矿化支架表面形貌 |
| 4.3.4.2 红外光谱 |
| 4.3.4.3 细胞相容性 |
| 4.3.5 表面改性支架的性能分析 |
| 4.3.5.1 表面形貌 |
| 4.3.5.2 水接触角分析 |
| 4.3.5.3 细胞相容性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于激光切割的自修复聚氨酯支架的制备 |
| 5.1 实验原料与仪器 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 shPU的合成 |
| 5.2.2 shPU膜的制备 |
| 5.2.3 支架的设计和制备 |
| 5.2.4 测试与表征 |
| 5.2.4.1 自修复性能评价 |
| 5.2.4.2 支架形貌结构观察 |
| 5.2.4.3 Micro-CT测试 |
| 5.2.4.4 水接触角测试 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 shPU的自修复特性 |
| 5.3.2 LC-shPU支架形貌结构 |
| 5.3.3 Micro-CT分析 |
| 5.3.4 水接触角分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）Cu-10Sn合金和925Ag合金选区激光熔化成形工艺和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 珠宝首饰增材制造技术及其研究现状 |
| 1.2.1 光固化成型技术和失蜡浇铸工艺 |
| 1.2.2 选区激光烧结(SLS)技术 |
| 1.2.3 直接激光金属烧结(DLMS)技术 |
| 1.2.4 选区激光熔化(SLM)技术 |
| 1.3 选区激光熔化珠宝首饰研究现状 |
| 1.3.1 选区激光熔化成形贵金属研究现状 |
| 1.3.2 选区激光熔化成形铜合金研究现状 |
| 1.4 课题概述 |
| 1.4.1 课题的研究目的 |
| 1.4.2 课题的研究内容 |
| 1.4.3 课题来源 |
| 第二章 实验材料、实验方法和实验设备 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 铜锡合金粉末 |
| 2.1.2 925银合金粉末 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.3.1 SLM成形设备 |
| 2.3.2 其他设备 |
| 2.4 分析与表征 |
| 2.4.1 致密度测试 |
| 2.4.2 尺寸精度测试 |
| 2.4.3 样品表面形貌和表面粗糙度分析 |
| 2.4.4 力学性能测试 |
| 2.4.5 物相成分和显微结构分析 |
| 2.4.6 粉体特性测试 |
| 第三章 Cu-10Sn合金的SLM成形工艺及力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 SLM成形Cu-10Sn合金的致密度优化研究 |
| 3.3.1 工艺参数对成形件的致密度的影响 |
| 3.3.2 基于响应曲面法的致密度模型的建立 |
| 3.4 SLM成形Cu-10Sn合金的表面粗糙度和尺寸精度研究 |
| 3.4.1 SLM工艺参数对成形件表面粗糙度的影响 |
| 3.4.2 基于响应曲面法的尺寸精度模型的建立 |
| 3.4.3 典型几何特征尺寸精度的研究 |
| 3.5 SLM工艺参数优化和其成形件性能研究 |
| 3.5.1 SLM工艺参数优化 |
| 3.5.2 选区激光熔化Cu-10Sn试样的组织和力学性能 |
| 3.5.3 选区激光熔化Cu-10Sn合金热处理工艺研究 |
| 3.6 选区激光熔化技术成形铜合金复杂件实例 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 氧化改性Cu Sn10 合金的SLM成形性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 氧化改性的Cu-10Sn粉体性能 |
| 4.3.1 改性后Cu-10Sn粉末的XRD物相 |
| 4.3.2 改性后Cu-10Sn粉末的微观结构 |
| 4.3.3 改性后Cu-10Sn粉末的反射率 |
| 4.4 氧化改性后Cu-10Sn合金的SLM成形性能 |
| 4.4.1 氧化改性对Cu-10Sn合金致密度影响 |
| 4.4.2 氧化改性对Cu-10Sn合金表面粗糙度的影响 |
| 4.4.3 氧化改性对对Cu-10Sn合金尺寸精度的影响 |
| 4.4.4 氧化改性对Cu-10Sn合金力学性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 925银的SLM成形工艺及硬度 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 925银合金粉体的反射率 |
| 5.4 925银合金的SLM成型性能 |
| 5.4.1 925银合金的致密度 |
| 5.4.2 925银合金的尺寸精度 |
| 5.4.3 925银合金的硬度 |
| 5.5 选区激光熔化技术成形925银合金复杂件实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文与专利 |
| 致谢 |
（10）基于SLS的羟基磷灰石复合材料人工骨支架工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题选题背景 |
| 1.1.2 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 选择性激光烧结技术 |
| 1.2.1选择性激光烧结原理 |
| 1.2.2 选择性激光烧结的优势 |
| 1.2.3 选择性激光烧结的发展及趋势 |
| 1.3 人工骨支架材料 |
| 1.3.1 可降解高分子材料 |
| 1.3.2 生物陶瓷材料 |
| 1.4 激光烧结数值模拟的研究现状 |
| 1.4.1 国外激光烧结数值模拟研究现状 |
| 1.4.2 国内激光烧结数值模拟研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 人工骨支架原料的选取及烧结机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人工骨支架材料的选取 |
| 2.2.1 生物陶瓷材料的选择 |
| 2.2.2 可降解高分子材料的选择 |
| 2.2.3 HAP/PCL复合粉末制备 |
| 2.2.4 HAP/PCL复合材料单层烧结测试 |
| 2.3 激光与粉床表面热传导分析 |
| 2.3.1 聚己内酯烧结前后红外光谱 |
| 2.3.2 HAP/PCL复合粉末对激光热量的吸收和转化 |
| 2.3.3 HAP/PCL复合粉末烧结池的形成 |
| 2.3.4 材料表面吸收能量的物理现象 |
| 2.4 HAP/PCL复合粉末成型机理分析 |
| 2.4.1 HAP/PCL复合粉末固相粘结 |
| 2.4.2 HAP/PCL复合粉末的熔融 |
| 2.4.3 HAP/PCL复合材料液相粘结 |
| 2.5 选择性激光烧结模型建立 |
| 2.5.1 热源模型的建立 |
| 2.5.2 粉床传热模型的建立 |
| 2.5.3 流动模型建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 HAP/PCL复合粉末多场耦合仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元法基础和数值模拟方法设计 |
| 3.2.1 烧结过程有限元法 |
| 3.2.2 烧结过程数值模拟分析与流程 |
| 3.3 选择性激光烧结有限元模型 |
| 3.3.1 激光及其运动轨迹 |
| 3.3.2 材料的定义 |
| 3.3.3 物理场的定义 |
| 3.3.4 网格的划分 |
| 3.4 仿真结果及参数化分析 |
| 3.5 激光烧结应力场仿真 |
| 3.5.1 激光烧结应力场仿真方案 |
| 3.5.2 材料本构关系 |
| 3.5.3 材料应力应变关系 |
| 3.5.4 成型应力应变分布规律 |
| 3.5.5 仿真结果验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于SLS的HAP/PCL复合粉末成型工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.2.1 HAP/PCL材料的烧结影响因素 |
| 4.2.2 实验方案确定 |
| 4.2.3 选择性激光烧结快速成型设备 |
| 4.2.4 材料表征与测试仪器 |
| 4.3 HAP/PCL复合粉末正交实验设计及实验结果 |
| 4.3.1 正交实验方案设计 |
| 4.3.2 正交实验结果 |
| 4.4 单一指标正交试验结果分析 |
| 4.4.1 成型件拉伸强度方差分析 |
| 4.4.2 成型件弯曲强度方差分析 |
| 4.4.3 成型件密度方差分析 |
| 4.4.4 成型件尺寸精度方差分析 |
| 4.5 多指标正交实验结果分析 |
| 4.5.1 综合加权评价方法 |
| 4.5.2 加权平均法分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 纤维素人工骨支架的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 纤维素多孔骨支架可行性分析 |
| 5.2.1 实验方案设计 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 纤维素多孔骨支架的设计与加工 |
| 5.3.1 多孔骨支架的设计 |
| 5.3.2 多孔骨支架的加工 |
| 5.4 多孔骨支架孔隙率与压缩强度测试 |
| 5.4.1 纤维素多孔骨支架测试方法 |
| 5.4.2 孔隙率与压缩强度测量结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、SLS快速成型工艺激光扫描路径策略研究（论文参考文献）
- [1]光固化快速成型工艺策略研究与软件系统开发[D]. 杨旭. 中原工学院, 2021(08)
- [2]PA6粉末选区激光烧结能量累积效应与工艺优化[D]. 王朝付. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [3]CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究[D]. 王磊. 东北林业大学, 2021(08)
- [4]铝粉/木塑复合材料SLS结制件力学性能及微波后处理研究[D]. 王凡铭. 东北林业大学, 2021(08)
- [5]大尺度重复扫描投影光固化成型技术研究[D]. 覃琴. 四川大学, 2021(01)
- [6]选择性激光烧结PS成型收缩率预测研究[D]. 桂玉莲. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]选择性激光烧结技术在口服固体制剂中的应用[D]. 徐莹莹. 浙江工业大学, 2020(02)
- [8]基于选择性激光烧结的载药聚合物复合骨组织工程支架的研究[D]. 孙智东. 华南理工大学, 2020
- [9]Cu-10Sn合金和925Ag合金选区激光熔化成形工艺和性能研究[D]. 王明浪. 广东工业大学, 2020(06)
- [10]基于SLS的羟基磷灰石复合材料人工骨支架工艺研究[D]. 王元震. 东北林业大学, 2020