二维有限元法模拟选区激光烧结瞬态温度场：实验验证与应用

"选区激光烧结瞬态温度场数值模拟与测试方法研究"是一篇深入探讨在选区激光烧结（SLS）过程中如何精确模拟和测量瞬态温度场的重要学术论文。作者邢键，来自哈尔滨工程大学光信息科学与技术系，重点关注的是这个技术的关键环节，即烧结过程中温度场的动态控制，因为它对最终产品质量有显著影响。 论文采用了有限元方法作为核心手段，这种数值模拟方法能够细致地考虑热物理性质参数随温度变化的复杂性。通常，SLS工艺中的温度场模拟在先前的研究中往往假设这些参数恒定，然而，实际情况中，材料的热导率、比热容等会随着温度升高而变化，这会影响烧结效率和精度。作者通过实验测定实际材料的热物性参数，确保模型的准确性，从而实现了对点温度和线温度的实时仿真，而非仅仅停留在理论预测上。 为了验证这种方法的有效性，作者使用了HRPS-A型选区激光烧结快速成型机，这是一种具有50W最大输出功率的设备，适用于熔点较低的高分子材料，如95%聚苯乙烯与5%的Al2O3腹膜陶瓷粉末。通过模拟这种混合材料的烧结过程，论文不仅展示了如何在数值模拟中处理随温度变化的边界条件，还与红外热成像的非接触测温技术进行了对比分析，以检验理论结果与实际测量的吻合度。 论文的关键创新在于将实验测量数据与数值计算相结合，这为优化SLS工艺参数提供了有力支持，有助于提升烧结件的质量控制，同时减少了因测试距离、响应时间和接触测量带来的误差。这篇论文对于理解和改进选区激光烧结技术中的温度控制具有重要的实践意义和理论价值。"