尼龙粉末在SLS预热温度下的离散元模型参数确定及其流动特性分析

• 作者: 姜胜强 张江涛 肖湘武 谭援强
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 选择性激光烧结 尼龙粉末 离散元模型 预热温度 流动性
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 颗粒材料计算力学专题
• 页码范围: 56-63
• 页数: 8页
• 分类号: TB12
• 字数: 4631字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-18-341

摘要

尼龙粉末是增材制造中常用的粉体材料,温度对其流动性有重要影响.探索尼龙粉末增材制造预热温度下的流动性是研究选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)工艺中粉体铺展成形的基础.选取SLS技术中的尼龙粉末为原材料,采用离散元数值方法,研究尼龙粉末的流动行为,是增材制造工艺数值模拟和铺粉工艺优化的研究热点.以Hertz-Mindlin模型为基础,基于Hamaker理论模型和库伦定律,在尼龙粉末的接触动力学模型中引入范德华力和静电力,建立预热温度下尼龙粉末流动的离散元模型(discrete element method,DEM),通过对比相应实验结果,标定了该模型的参数.对加热旋转圆筒中尼龙粉末流动过程进行了DEM数值模拟,校核了所建模型的正确性,并研究了粉体粒径分布对尼龙粉末流动特性的影响规律.研究表明,尼龙粉末黏附力是静电力与范德华力的共同作用结果;随着粉体粒径的增大,尼龙粉末崩塌角增大,流动性增强;相对于高斯粒径分布,粒径均匀分布的尼龙粉末颗粒流动性更强.研究结果可指导SLS中铺粉工艺的优化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姜胜强	湘潭大学机械工程学院	21	90	6.0	9.0
2	谭援强	华侨大学制造工程研究院	8	34	4.0	5.0
3	肖湘武	湘潭大学机械工程学院	3	30	3.0	3.0
4	张江涛	华侨大学制造工程研究院	3	14	2.0	3.0