对选择性激光烧结加工零件的摩擦行为进行实验调查

科学领域:

• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 部落学 (tribology) 是一个学科.

背景情况:

• 选择性激光烧结 (SLS) 是一种粉床融合增材制造技术,用于从聚合物粉末中生产功能部件.
• SLS可为各种应用提供定制生产,包括用于传统制造和检验的工具.
• 用SLS制造的零件的机械和tribological性能对于其在工具应用中的性能至关重要.

研究的目的:

• 为了评估使用SLS聚胺 (PA12) 和玻璃珠填充聚胺 (PA-GF) 材料制造的零件的摩擦行为.
• 为了研究构造方向,负载和速度在干滑条件下对摩擦系数的影响.
• 了解磨损机制以及表面多孔性和材料组成对tribological性能的作用.

主要方法:

• 在干式滑动条件下使用Pin-on-Disk tribometer进行摩擦行为的表征.
• 应用Taguchi的方法和差异分析 (ANOVA) 来量化影响因素 (负载,速度,构建方向) 的影响.
• 检查磨损表面 (碎片,钉子和盘) 以阐明磨损机制.

主要成果:

• 无论是PA12还是PA-GF材料,随着施加负载的增加,摩擦系数都会降低.
• 增加的滑动速度对两种材料的摩擦系数产生了不利影响.
• 与负载和速度相比,零件构造方向对摩擦的影响相对较小.
• 固有于SLS工艺的表面多孔性显著影响摩擦行为.
• 在PA-GF中的玻璃珠充当了增强剂,影响了摩擦和磨损特性.

结论:

• 由SLS制造的PA12和PA-GF材料表现出有希望的低摩擦和磨损特性.
• 研究结果表明,这些材料是适合用于工具应用的候选材料,在这些应用中,tribological性能至关重要.
• 表面多孔性和材料组成 (例如,玻璃珠增强) 是控制SLS零件摩擦行为的关键因素.