选择性激光烧结用尼龙6粉末的性能研究

１９１．５３℃ ，熔 融温度为 ２２０．０２℃，加工 温度 范围在 １９４．６８～２０８．６９ ｑＣ，粉末材料进行选择性激光烧结后 的成 型件 的
拉 伸强度为 ４５．２ ＭＰａ、弯 曲强度为 ６５．８ ＭＰａ、冲击强度为 ９．４ ｋＪ／ｍ 。 关 键 词 ：选 择性 激 光 烧 结 ；尼 龙 ６；溶 剂 沉 淀 法 ；高分 子 粉 末
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｎｙｌｏｎ ６ ｐｏｗｄｅｒ ｆｏｒ ｌａｓｅｒ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｓｏｌｖｅｎｔ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐａｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｐｏｗｄｅｒ ｗａｓ ０．４５７ ｇ／ｅｒ ａ ． Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｐｏｗｄｅｒ ｗａｓ ｓｉｅｖｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ， ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ １ ５０ ｍｅｓｈ ｔｏ ２００ ｍｅｓｈ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｄｅｒ ｏｂｔａｉｎ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ７０ｗｔ％ ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｗａｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ６５ ～ １００ ｍ． Ｉｔ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｕｎｄｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｄｅｒ ｗａｓ ｇｏｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｅｒｅ ｄｅｎｓｅ． Ｔｈｅ Ｘ—ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｄｅｒ ｉｓ ６４．５５％ ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ， ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ １ ９１．５３ ｏＣ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ２２０．０２ ℃ ． Ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇｅ ｉｓ １ ９４．６８ ～２０８．６９ ０【＝． Ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ａｎｄ ｆ ｌｅｘｕｒａｌ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌｄｅｄ ｐａｒｔ ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌａｓｅｒ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ａｒｅ ４５．２ ＭＰａ，６５．８ ＭＰａ，９．４ ｋＪ／ｍ ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ ４３００７３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｓｉｌｖｅｒ Ａｇｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄｏｎｇｇｕａｎ ５２３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ； Ｎｙｌｏｎ ６； Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ； Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｏｗｄｅｒ
尼 龙 粉 末 已 被 证 明 是 目前 选 择 性 激 光 烧 结 （ＳＬＳ） 技 术 直 接 用 于 制 备 塑 料 功 能 件 的 最 好 原 料 ¨ Ｊ。然 而 在 国 内市 场 几 乎 被 进 口的 尼 龙 粉 末 垄 断 ，价格 太 高难 以承受 ；与 国外 的研 究相 比 ，我 国的 激光 烧结 尼龙 材料 处 于研制 阶段 ，距 离大 规模 生产 及 应用 还有 很 多问题 需要解 决 。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－５７７０．２０１８．０３．０２９ 中 图 分 类 号 ：ＴＱ３２３．６ 文 献标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００５—５７７０ （２０１８）０３—０１３５－０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｎ ｙｌｏｎ ６ Ｐｏｗ ｄｅｒ ｆｏｒ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｒＡＮＧ Ｘｕ．ｓｈｅｎｇ ， Ｗ ＡＮＧ ｒａｎ ， ＣＨＥＮ Ｙａ．ＷＯ
型 件进 行测试 。
１ 实验 部 分
１．１ 仪器 １０ Ｌ反 应 釜 ：ＣＪ （ｋ） ．１０型 ，威 海新 元 化 工 机
械 有 限公 司 ；球 磨 机 ：湘 科 ＫＮＭ 型 ，湘 潭 市 仪器 仪 表 有 限公 司 ；振 筛 机 ：ＲＫ／ＺＳ．（Ｉ）２００型 ，武 汉 洛克 粉 磨设 备 制造有 限 公司 ；标 准分样 筛 ：１００、１５０、２００、 ２５０、３００目，上虞 市 龙 翔 精 密 仪 器 厂 ；表 观 密 度 测 定 仪 ：ＸＢＭ．１００型 ，承 德 精 密 试 验 机 有 限公 司 ；扫 描 电子 电镜 镜 （ＳＥＭ）：ＪＳＭ－５５１０ＬＶ 型 ， 日本 ＪＥＯＬ 公 司 ；Ｘ射 线衍 射仪 （ＸＲＤ）：Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥ型 ，德 国 ｂｒｕｋｅｒ公 司 ；差示 扫描 量 热仪 （ＤＳＣ）：ＤＳＣ２００Ｆ３
第 ４６卷 第 ３期 ２０１８年 ３月
塑 料 工 业
ＣＨＩＮＡ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
选 择 性激 光烧 结 用 尼龙 ６粉 末 的 性 能 研究 木
杨 旭 生 ，汪 艳 ，陈亚武 （１．武汉工 程大 学材 料科 学与工程学院 ，湖北 武汉 ４３００７３；２．广东银禧科技 股份有限公司 ，广东 东莞 ５２３０００）
尼龙 粉末 的制 备方 法 主要 是 机 械粉 碎 法 和 溶 剂沉 淀法 ＂ 两种 ，溶 剂沉 淀法 的 优势 在 于其 不 需要 深冷 载气 ，常规化 工设 备 即可生 产制 备 ，得 到 的粉末 有较 好 的球形 度等 。本 文使 用溶剂 沉 淀法对 选 择性 激 光烧 结用 的尼龙 ６粉末 进行 相关 的研 究 ，对 制 备 的粉 末 进行各 种 表征分 析 ，最后 进行 激光 烧结 了用于激光烧结 的尼龙 ６粉末 ，得到 粉末 的表观密 度为 ０．４５７ ｇ／ｃｍ 。对粉末 进行逐
级 筛分 ，得到 １５０～２００目间 的粉末最多 ，其质量分数达 ７０％ ，粒径 比较集 中在 ６５—１００ ｍ。在 ＳＥＭ下观察到粉末 的
球 形 度 良好 ，微 粒 表 面 较 为 密 实 。 ＸＲＤ 的 测 试 结 果 计 算 粉 末 的 结 晶 度 为 ６４．５５％ 。 在 ＤＳＣ下 测 试 得 到 的 结 晶 温 度