STL数据处理对激光烧结制件表面条纹影响的研究
2021-05-19孙茂银吴泽宏
孙茂银 吴 健 吴泽宏
1.贵州省冶金化工研究所,贵阳,5500002.贵州森远增材制造科技有限公司,贵阳,550000
0 引言
增材制造(additive manufacturing,AD)技术俗称3D打印。选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)技术是一种粉床式增材制造技术,是目前应用最为广泛的3D打印技术之一[1-5]。选择性激光烧结制件表面易出现橘皮、翘曲、层纹等缺陷,导致制件尺寸精度降低、表面粗糙度增大,使制件成为废品[5-7]。橘皮、翘曲、层纹等缺陷形成机理及处理办法已有大量报道。笔者在实验过程中发现当个别三维模型平面平行于成形坐标轴的XY平面时,成形制件的平行表面会不规律地出现类似的不规则条纹,而这种缺陷及处理技术目前鲜有报道。本文针对这种选择性激光烧结制件表面条纹进行研究,分析条纹产生的机理,提出防止表面条纹缺陷产生的技术措施。
1 实验部分
1.1 实验设备、材料
实验设备见图1,为湖南华曙高科技有限责任公司生产的选区激光烧结设备SS403P,控制软件为Buildstar、Makestar,软件识别数据格式为STL。实验材料为湖南华曙高科技有限责任公司生产的FS3300PA,其材料性能见表1。

图1 选择性激光烧结设备 SS403PFig.1 Selective laser sintering equipment SS403P

表1 FS3300PA粉末、制件主要性能参数
1.2 实验及结果
主要工艺参数如下:供粉预热温度155 ℃,烧结温度168.5 ℃;激光填充功率85 W,激光轮廓扫描功率15 W,激光填充间距0.3 mm,激光填充扫描速度15 m/s,激光轮廓扫描速度10 m/s,激光填充最大跳转间距12.7 mm,烧结层厚0.12 mm。
烧结后观察制件发现,本应为光滑平面的制件表面存在条纹,如图2所示。条纹缺陷会导致制件表面粗糙度增大、尺寸精度降低、外观质量变差等,使烧结制件成为废品。……
