SFF Symposium Preceedings Archive

2002 Table of Contents

Preface

Applications
Selective Laser Sintering of Bioactive Glass-Ceramics 1
J.C. Lorrison, R.D. Goodridge, K.W. Dalgarno and D.J. Wood

Computational Design, Freeform Fabrication and Testing of Nylon-6 Tissue Engineering Scaffolds 9
Suman Das, Scott J. Hollister, Colleen Flanagan, Adebisi Adewunmi, Karlin Bark, Cindy Chen, Krishnan Ramaswamy, Daniel Rose and Erwin Widjaja

Application of SFF to Preoperative Planning and Surgical Rehearsal for Treatment of Limb Deformities in Dogs 17
Ola Harrysson, Denis Cormier, Denis Marcellin-Little and Ketan Jajal

Layered Composite Model for Design and Fabrication of Bone Replacement 24
B. Starly, J. Nam, W. Lau and W. Sun

Rapid Prototyping (through SLS) as Visualisation Aids for Architectural Use 35
D.J. de Beer, L.J. Barnard and G.J. Booysen

The Freeform Fabrication of Structurally Optimized and Complexly Shaped Metal Tubular Components 47
Kevin Chaite Rotheroe

Laser Aided Part Repair-A Review 57
Jinglei Wang, Sashikanth Prakash, Yashodhan Joshi and Frank Liou

Application of Laser-Based Additive Manufacturing to Production of Tools for Friction Stir Welding 65
J.H. Ouyang, H. Mei, M. Valant and R. Kovacevic

The Effect of Layer Thickness on Ejection Forces for Injection Moulded Parts Made Using DMLS Tools 73
Candice Majewski and Neil Hopkinson

Studies on Slurry Extrusion for Dental Restoration 83
Jiwen Wang, Xiaoxuan Li, Leon L. Shaw, Harris L. Marcus, T.B. Cameron and C. Kennedy

Application of Solid Freeform Fabrication Processes for Injection Molding Low Production Quantities: Process Parameters and Ejection Force Requirements for SLS Inserts 92
M.E. Kinsella, B.W. Lilly, N. Bhagavatula and K.G. Cooper

Materials
Multi-Material and Advanced Geometry Deposition via Laser Chemical Vapor Deposition 101
Scott N. Bondi, Ryan W. Johnson, Tarek Elkhatib, Josh Gillespie, Jian Mi and W. Jack Lackey

Selective Laser Sintered CastForm™ Polystyrene with Controlled Porosity and Its Infiltration Characteristics by Red Wax 107
C.W. Ku, I. Gibson and W.L. Cheung

Effects of Cryogenic Aging on a Rapid Prototyped (RP) Polymer 115
F. Fuentes, A. Gallardo Jr., J. Martinez, J. Bullman, J. Foyos, M. Mendelson, R. Noorani and B. Fritz

Fabrication of Titanium Aluminide Matrix Composites by Laser Engineered Net Shaping 124
Weiping Liu and John DuPont

Solid Freeform Fabrication of Ceramic Parts from Filler Loaded Preceramic Polymers 133
R. Sindelar, P. Buhler, F. Niebling, A. Otto and P. Greil

Prediction of Microstructure in Laser Deposition of Titanium Alloys 142
N.W. Klingbeil, C.J. Brown, S. Bontha, P.A. Kobryn and H.L. Fraser

Real-Time Measurement of Temperature for Control of Laser Surface Modification Process 150
S. Ahn, J. Murphy, J.A. Ramos, K. Wood and J.J. Beaman

Investigation of the Liquid Phase Sintering of Size Range Composed Powder for SLS Application 159
Klas Boivie

Powder Metallurgy of M2 High-Speed Steel for Rapid Tooling Applications 172
Q.J. Hu, J.Y.H. Fuh, Y.S. Wong, L. Lu, C.M. Choy and Z.D. Chen

Mechanical Properties of Pure Titanium Models Processed by Selective Laser Melting 180
Edson Santos, F. Abe, Y. Kitamura, K. Osakada and M. Shiomi

Direct Selective Laser Sintering of Superalloys 187
Fritz Klocke and Christian Wagner

An Investigation of the Control Parameters for Aluminum 3003 under Ultrasonic Consolidation 199
C.Y. Kong, R.C. Soar and P.M. Dickens

Single-Layer Deposits of Nickel Base Superalloy by Means of Selective Laser Sintering 211
Jorge A. Ramos, Jeremy Murphy, Karmen Lappo, Kristin Wood, David L. Bourell and Joseph J. Beaman

The SLS Characteristics of 1.8wt% Clay Nanoparticle/Nylon 6 Composite 224
J.H. Kim and T.S. Creasy

Functionally Graded Copper-Steel Using Laser Engineering Net Shaping™ Process 231
Fredrick F. Noecker II and John N. DuPont

Modeling
Development of Reverse Engineering System for Machine Engineering Using 3D Bit-Map Data 239
Tatsuro Yashiki and Tarou Takagi

Parts Design and Manufacturing Process Support System Based on Stereolithography Manufacturing Knowledge Database 247
Hiroyuki Narahara, Shinichiro Kawaguchi and Hiroshi Suzuki

XML Representation and Process Algorithm for Layered Manufacturing of Heterogeneous Objects 255
Wing Lau, Tom Bradbury, Adolphe Youssef, Chris Gaylo, Wei Sun and Alan Lau

Object-Oriented Modeling and Fault Detection of a Powder Feeder for a Laser Metal Deposition System 271
Robert G. Landers, Michael Hilgers, Frank W. Liou and Bruce M. McMillin

Advances in Functional Testing with SFF Parts 279
Alan J. Dutson, Kristin L. Wood, Joseph J. Beaman and Richard H. Crawford

Investigation Into the Mechanical Properties of Rapid Manufacturing Materials 287
Naguib Saleh, Saeed Mansour and Richard Hague

Solid Freeform Fabrication and Parametric Engineering 297
J.C. Boudreaux

Heterogeneous Material Modeling with Distance Fields 305
Arpan Biswas, Vadim Shapiro and Igor Tsukanov

Issues in Process Planning for Laser Chemical Vapor Deposition 313
Jae-hyoung Park and David W. Rosen

Scaling Laws for Melting and Resolidification in Direct Selective Laser Sintering of Metals 322
Haseung Chung and Suman Das

Effect of Volume of Heat Sink on Process and Physical Properties of Parts Built by Welding Based SFF 331
Z. Jandric, J.H. Ouyang and R. Kovacevic

Finite Element Analysis of Residual Stresses and Deformations in Direct Metal SLS Process 340
Wei Jiang, K.W. Dalgarno and T.H.C. Childs

Analysis of the Influence of Viscoelasticity in Curl Development in SLS 349
N.M. Jamal and K. W. Dalgarno

A Three Dimensional FEM-Simulation of the Selective Laser Sintering Process with Locally Refined Meshes and Non-Constant Thermal Conductivity 357
E. Boillat, S. Kolossov and R. Glardon

Heat Transfer Manipulation for Precision Droplet Manufacturing: Simulation and Experiment 368
Matthew Michaelis, Jun Zhu and Melissa Orme

Evaluation of PROMETAL Technique for Application to Dies for Short Run Forgings 376
Kuldeep Agarwal, Deepanker Mathur, Rajiv Shiypuri and John Lembo

Analyzing the DMLS Process by a Macroscopic FE-Model 384
F. Niebling, A. Otto and M. Geiger

Preheating Effects on Multiple Material Laser Densification 392
K. Dai and L. Shaw

Investigation of Bond Formation in FDM Process 400
Longmei Li, Qian Sun, Celine Bellehumeur and Peihua Gu

The Development of an Integrated Graphical SLS Process Control Interface 408
Guohua Ma and Richard H. Crawford

Visualization of Surface Accuracy for Virtual Prototyping 416
S.H. Choi and A.M.M. Chan

Development of 3D Bit-Map-Based CAD and Its Application to Hydraulic Pump Model Fabrication 424
Tarou Takagi, Tatsuro Yashiki, Yasushi Nagumo, Shouhei Numata and Noriyuki Sadaoka

Finite Element Thermal Analysis of Three Dimensionally Printed (3DP™) Metal Matrix Composites 432
S. Johnston and R. Anderson

Process Development

SIS-A New SFF Method Based on Powder Sintering 440
Behrokh Khoshnevis, Bahram Asiabanpour, Mehdi Mojdeh, Babar Koraishy, Kurt Palmer and Zongliang Deng

The Characterization of the Performance of a New Powder Feeder for Laser Based Additive Manufacturing 448
H. Mei, M. Valant, D. Hu and R. Kovacevic

Development of a Prototype Low-Voltage Electron Beam Freeform Fabrication System 458
J.K. Watson, K.M. Taminger, R.A. Hafley and D.D. Petersen

Recent Developments in Laminated Tooling by Multiple Laser Processing 466
Thomas Himmer, Anja Techel, Steffen Nowotny and Eckhard Beyer

Three-Dimensional Fabrication of Metallic Parts and Molds Using Hybrid Process of Powder Layer Compaction and Milling 474
Yoshiaki Mizukami and Kozo Osakada

Characterization of 2219 Aluminum Produced by Electron Beam Freeform Fabrication 482
Karen M.B. Taminger and Robert A. Hafley

Laser-Based Meso/Micro Rapid Manufacturing System 490
Xiaochun Li, Hongseok Choi and Yong Yang

Adhesive Bonding of Sheet for Laminated Metal Tooling 502
Gene Zak and Wendy Xu Wang

The Study of On-Line Waste Material Removal Procedures for Bridge Laminated Object Manufacturing (LOM) Process 510
Y.Y. Chiu, Y.S. Liao and C.C. Hou

System Integration and Real-Time Control Architecture of a Laser Aided Manufacturing Process 522
Mallikharjuna R. Boddu, Robert G. Landers, Srinivas Musti, Sanjeev Agarwal, JianZhong Ruan and Frank W. Liou

Morphology of Direct SLS-Processed Stainless Steel Layers 530
C. Martin Taylor, T.H.C. Childs and C. Hauser

Selective Laser Sintering of SiC/Polyamide Matrix Composites 538
Toby Gill and Bernard Hon

Characterization of Selective Laser Sintering™ Materials to Determine Process Stability 546
T.J. Gornet, K.R. Davis, T.L. Starr and K.M. Mulloy

Surface Characterization of Laser Polished Indirect-SLS Parts 554
Jorge A. Ramos, David L. Bourell and Joseph J. Beaman

Investigation of Part Accuracy and Surface Roughness in Rapid Freeze Prototyping Based Investment Casting 563
Qingbin Liu, Ming C. Leu and Stephen M. Schmitt

Stereolithography Process Resolution 575
Benay Sager and David Rosen

A Statistical Model of Laser Surface Finishing Using Design of Experiments and ANOVA 585
J. Murphy, K. Lappo, K. Wood and J. Beaman

An Integrated Approach to Finish Machining of RP Parts 594
Brent Stucker and Xiuzhi Qu

Study of the Heating-and-Pressing Separation Process of Laminated Object Manufacturing (LOM) 604
Y.S. Liao, H.C. Li and Y.Y. Chiu

Design of Thermal Environment in Plastic Injection Mold Based on Evaluation of Resin Cooling Uniformity 612
Feng Gao, Hiroshi Koresawa, Hiroyuki Narahara and Hiroshi Suzuki

Experimental and Numerical Study on the Flow of Fine Powders from Small-Scale Hoppers Applied to SLS Multi-Material Deposition-Part I 620
James Santosa, Dejun Jing and Suman Das

Motion Planning for Cladding Operations in a 5-Axis LENS™ Machine 628
Musa Jouaneh

A Study on Effects of Process Parameters in Rapid Freeze Prototyping 635
Frances D. Bryant, Guanghua Sui and Ming C. Leu