选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering,SLS)是增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)的一个重要分支,在航空航天、医疗、汽车等领域得到了广泛的应用。SLS成型方式可分为直接法与间接法,使用间接法可以快速制造出任意形状的陶瓷零件,这是其他传统制造方法无法实现的。目前,间接选择性激光烧结陶瓷成型件依然存在一些问题,例如工艺不完善、成型件强度不足等。本文利用有限元模拟与实验研究相结合的方法,以氧化铝/环氧树脂混合粉末为研究对象,对SLS成型工艺进行了研究,主要研究内容与结论如下:(1)研究了激光束与粉末材料之间的相互作用及烧结过程中能量的传递过程,发现当激光的波长增大时,陶瓷材料和环氧树脂对激光能量的吸收率变大。激光束光斑内激光光强分布不均匀,光强最大位处于光斑的中心,距离中心越远,光强强度越低。探讨了粉末烧结的三种成型机理,发现SLS技术中主要是液相烧结机制,并研究了实现液相烧结的三个重要条件:润湿性、溶解度和液相数量。(2)利用ANSYS有限元分析软件,建立了氧化铝/环氧树脂混合粉末选择性激光烧结过程的有限元模型。使用APDL编程语言实现高斯热源的移动加载,实现烧结全过程的温度场模拟。采用间接耦合法实现应力场的模拟。通过模拟计算,可以得到由温度引起的应力、变形分布情况。计算结果表明烧结件最大翘曲变形发生在制件的两端。分析了预热温度、激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度对烧结件的影响,为间接选择性激光烧结实验中工艺参数的选择提供了依据。(3)在实验研究中,使用机械混合法制备氧化铝粉末和环氧树脂E-12粉末的混合粉末,采用正交实验方法研究烧结过程中各个工艺参数对成型质量的影响。以成型件的压缩强度、成型尺寸精度和翘曲变形为衡量指标,采用极差分析法进行分析,并结合模拟研究结果,得到烧结件的最优工艺参数:预热温度333K,激光功率20W,扫描速度2000mm/s,扫描间距0.2mm,铺粉厚度0.17mm。实验结果表明成型件的最大翘曲变形发生在制件的两端,验证了模拟的正确性。