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FDM薄板振动特性的理论与实验研究 预览
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作者 姜世杰 史银芳 +1 位作者 SIYAJEU Yannick 闻邦椿 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期516-520,共5页
熔融沉积成型(FDM)是一种能够直接打印出具有复杂几何形状零件的快速成型技术.然而,FDM在振动性能方面很难与传统加工方式相媲美,需要对其进行更为实际的振动特性分析,为此首次提出FDM 3D打印薄板的振动特性理论建模方法.以悬臂边界条件... 熔融沉积成型(FDM)是一种能够直接打印出具有复杂几何形状零件的快速成型技术.然而,FDM在振动性能方面很难与传统加工方式相媲美,需要对其进行更为实际的振动特性分析,为此首次提出FDM 3D打印薄板的振动特性理论建模方法.以悬臂边界条件下FDM薄板为研究对象,基于经典层合板理论,采用双向梁函数组合法表示振型函数,并通过Ritz法求解获得了复合薄板的固有特性;搭建了FDM 3D打印薄板的固有特性测试实验台,以获得薄板的模态振型和固有频率;计算与实验结果验证了理论计算方法的正确性和可靠性. 展开更多
关键词 熔融沉积成型 振动特性 3D打印薄板 理论建模 测试系统
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FDM技术制备连续纤维增强热塑性复合材料研究进展 预览
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作者 崔永辉 贾明印 +2 位作者 薛平 蒋金云 蔡建臣 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期5-9,共5页
以熔融沉积成型法(FDM)为代表的3D打印技术越来越多的被用于制备纤维增强热塑性复合材料,以连续纤维为增强体更是近年来的研究热点。介绍了国内外对3D打印连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPC)的研究进展,重点论述了3D打印CFRTPC的一步... 以熔融沉积成型法(FDM)为代表的3D打印技术越来越多的被用于制备纤维增强热塑性复合材料,以连续纤维为增强体更是近年来的研究热点。介绍了国内外对3D打印连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPC)的研究进展,重点论述了3D打印CFRTPC的一步法和两步法工艺,介绍这两种工艺方法的成型原理及优缺点,讨论了CFRTPC的界面改善、健康检测、回收利用问题,并对其工业化应用和发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 三维打印 熔融沉积成型法 连续纤维增强 复合材料
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基于正交实验的熔融沉积成型工艺参数的优化 预览
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作者 杨裕金 林鸿裕 +6 位作者 杨晨 杨松伟 夏新曙 罗永晋 钱庆荣 陈庆华 肖荔人 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期69-75,共7页
采用商用聚乳酸(PLA)线材作为熔融沉积成型(FDM)打印材料,以拉伸强度和冲击强度为优化指标,设计正交试验,从分层厚度、打印速度、喷嘴温度、填充角度等元素探究成型工艺参数对FDM打印制件力学性能的影响。利用极差分析法,考察了各工艺... 采用商用聚乳酸(PLA)线材作为熔融沉积成型(FDM)打印材料,以拉伸强度和冲击强度为优化指标,设计正交试验,从分层厚度、打印速度、喷嘴温度、填充角度等元素探究成型工艺参数对FDM打印制件力学性能的影响。利用极差分析法,考察了各工艺参数对制件力学性能的影响情况,通过综合评分法和综合平衡法,获得了最优成型工艺参数组合并验证试验结果正确性。结果表明,分层厚度为0.3mm,打印速度为90mm/s,喷嘴温度为220℃,填充角度为45°/45°时,FDM制件的力学性能最优。 展开更多
关键词 聚乳酸 熔融沉积成型 正交试验 工艺参数
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一种新型3D打印喷头的流固耦合分析 预览
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作者 李瑞超 赵永强 崔鑫 《陕西理工大学学报:自然科学版》 2019年第2期34-38,42共6页
针对FDM热熔性3D打印喷头受孔径和结构限制,容易出现物料供给不通畅和容易堵塞的缺陷,提出了一种新型3D打印喷头。通过三段式结构,实现了在两段锥形截面中间加入过渡面和过渡圆角的方法,实现了打印喷头内部流体的改进。根据热熔性丝材... 针对FDM热熔性3D打印喷头受孔径和结构限制,容易出现物料供给不通畅和容易堵塞的缺陷,提出了一种新型3D打印喷头。通过三段式结构,实现了在两段锥形截面中间加入过渡面和过渡圆角的方法,实现了打印喷头内部流体的改进。根据热熔性丝材的特性与流场理论,对新型3D打印喷头进行流固耦合分析,发现打印喷头的内部流体流动矢量分布均匀、流动方向一致,而新型打印喷头的变形很小,仅为实体结构尺寸的2. 5%,验证了新型3D打印喷头设计的合理性。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 3D打印技术 打印喷头 流固耦合分析
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熔融沉积成型工艺参数对聚乳酸制件力学性能的影响 预览
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作者 张林初 王宇 陈侠 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期71-76,共6页
采用熔融沉积成型的方法对聚乳酸(PLA)进行3D打印,以拉伸强度和拉伸弹性模量为指标,首先通过单因素实验研究了打印温度、层高和打印填充路径对PLA打印制件力学性能的影响,在此基础上选择了这三个参数的三个水平,进行了三因素三水平的正... 采用熔融沉积成型的方法对聚乳酸(PLA)进行3D打印,以拉伸强度和拉伸弹性模量为指标,首先通过单因素实验研究了打印温度、层高和打印填充路径对PLA打印制件力学性能的影响,在此基础上选择了这三个参数的三个水平,进行了三因素三水平的正交实验,并对正交实验的结果进行了极差分析和灰色关联度计算。结果表明,对PLA制件拉伸强度和拉伸弹性模量影响程度最大的为层高,其次为打印填充路径,打印温度的影响程度最小;当打印温度为200℃,层高为0.1 mm,并按照制件XYZ方向打印同时采用45°/45°线填充路径时,成型的PLA制件的拉伸性能最好,拉伸强度和拉伸弹性模量分别可达到47.2 MPa和1 622 MPa。 展开更多
关键词 聚乳酸 熔融沉积成型 3D打印 力学性能 工艺参数 正交实验 灰色关联分析
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基于FDM技术的多料口粒料3D打印供料及挤料系统设计 预览
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作者 马世博 闫华军 +2 位作者 李硕超 梁帅 周兴邦 《河北科技大学学报》 CAS 2019年第5期438-445,共8页
FDM 3D打印机多采用由颗粒状热塑性材料加工而成的丝状热塑性材料,材料成本较高,且由于材料本身丝状的几何形状难以实现均匀混合,使得FDM彩色混色3D打印技术具有一定的局限性,难以实现多色混色打印。针对以上问题,根据传统挤出技术并结... FDM 3D打印机多采用由颗粒状热塑性材料加工而成的丝状热塑性材料,材料成本较高,且由于材料本身丝状的几何形状难以实现均匀混合,使得FDM彩色混色3D打印技术具有一定的局限性,难以实现多色混色打印。针对以上问题,根据传统挤出技术并结合熔融沉积(FDM)技术特点,研制了粒料式FDM 3D打印设备供料及挤出系统,原材料直接选用颗粒状塑料,并设计了多个进料口、储料仓和排气螺杆,进料采用穴播轮控制方式。设计结果可以实现不同颜色、不同塑料进料量的合理配比,使颗粒塑料实现充分熔化、加压、均化、排气、再均化、挤出过程,实现均质材质的粒料3D打印过程及多色混色打印过程。所提出的设计可以使用粒料直接进行3D打印,既降低了制料成本、缩短了制料周期,又实现了废料的有效利用,可为3D打印技术的发展提供参考。 展开更多
关键词 塑性加工工艺与设备 材料成型 熔融沉积成型 粒料 多料口 螺杆
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FDM 3D打印支撑结构及易于剥离方法的研究 预览
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作者 卢帅 晁艳普 《科技创新与应用》 2019年第9期122-123,共2页
熔融沉积成型3D打印在成型具有大跨度结构、外伸结构等悬空特征的模型时有添加辅助支撑结构的必要性。文章针对FDM成型技术中支撑结构进行了研究,提出了熔融沉积成型3D打印支撑结构与实体模型易于剥离的方法,科研实践表明该方法对支撑... 熔融沉积成型3D打印在成型具有大跨度结构、外伸结构等悬空特征的模型时有添加辅助支撑结构的必要性。文章针对FDM成型技术中支撑结构进行了研究,提出了熔融沉积成型3D打印支撑结构与实体模型易于剥离的方法,科研实践表明该方法对支撑结构的可去除性有较好的改善效果。 展开更多
关键词 FDM 3D打印 支撑结构 易于剥离
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基于锥形螺杆挤出单元的熔融沉积成型3D打印机及实验研究 预览
8
作者 冷杰 许祥 +3 位作者 陈宁 吴俊杰 王琪 张杰 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期48-52,共5页
研制了一种基于锥形螺杆挤出单元的桌面式熔融沉积成型(FDM)3D打印机,采用锥形螺杆塑化聚合物并挤出丝条,配合沉积平台的运动打印制品。使用聚乳酸(PLA)、高密度聚乙烯(PE-HD)材料对设备挤丝性能进行了研究,并研究了打印参数包括电机脉... 研制了一种基于锥形螺杆挤出单元的桌面式熔融沉积成型(FDM)3D打印机,采用锥形螺杆塑化聚合物并挤出丝条,配合沉积平台的运动打印制品。使用聚乳酸(PLA)、高密度聚乙烯(PE-HD)材料对设备挤丝性能进行了研究,并研究了打印参数包括电机脉冲频率、走丝间距、层厚等对PLA拉伸样条性能的影响。结果表明,自制锥形螺杆挤出式FDM打印机具有较好的打印效果,合适的电机脉冲频率、走丝间距、层厚等工艺参数可以使打印制件获得较好的表观质量和强度,而较大的走丝间距使制件的拉伸强度下降了约20%。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 打印机 锥形螺杆 打印参数
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电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印
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作者 赵佳伟 兰红波 +2 位作者 杨昆 彭子龙 李涤尘 《工程科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期652-661,共10页
针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限,基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头... 针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限,基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势),利用电场驱动微量热熔融材料喷射并精准沉积来形成高分辨率结构.引入两种新的打印模式:脉冲锥射流模式和连续锥射流模式,拓展了可供打印材料的种类和范围.通过理论分析、数值模拟和实验研究,揭示了所提出工艺的成形机理、作用机制以及成形规律.利用提出的电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法,结合优化工艺参数,完成了三个典型工程案例,即大尺寸微尺度模具、大高宽比微结构、宏微跨尺度组织支架和网格三维结构.其中采用内径250μm喷头,打印出最小线宽4μm线栅结构,高宽比达到25∶1薄壁圆环微结构.结果表明,电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印具有打印分辨率高、材料普适性广、宏/微跨尺度的突出优势,为实现低成本、高分辨率熔融沉积3D打印提供了一种全新的解决方案. 展开更多
关键词 高分辨3D打印 电场驱动喷射 双加热喷头 熔融沉积成型 微纳增材制造
熔融沉积成型参数对改性聚乳酸冲击性能的影响 预览
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作者 夏新曙 林鸿裕 +4 位作者 杨松伟 黄宝铨 钱庆荣 陈庆华 肖荔人 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期88-93,共6页
以聚乳酸(PLA)为基体、热塑性聚氨酯(TPU)和甲基丙烯酸甲酯-有机硅-苯乙烯共聚物(S-2001)为增韧剂,通过熔融共混法制备了改性PLA 3D打印线材,采用正交试验探索了底板温度、打印温度、沉积方式、打印层厚和打印速度等熔融沉积成型(FDM)... 以聚乳酸(PLA)为基体、热塑性聚氨酯(TPU)和甲基丙烯酸甲酯-有机硅-苯乙烯共聚物(S-2001)为增韧剂,通过熔融共混法制备了改性PLA 3D打印线材,采用正交试验探索了底板温度、打印温度、沉积方式、打印层厚和打印速度等熔融沉积成型(FDM)参数对改性PLA冲击性能的影响。结果表明,当底板温度为90℃,喷嘴温度为190℃,沉积方式为45°/45°,打印层厚为0.4 mm和打印速度为45 mm/s时,FDM试样的冲击强度达到最大值,而且打印层厚和沉积方式对改性PLA FDM试样的冲击性能影响显著;扫描电镜分析表明增加打印层厚有利于材料吸收冲击功,奇数层与偶数层之间的不同沉积角度对试样冲击强度的提高影响不一,45°/45°为宜;同时,最优工艺的FDM试样的冲击强度比注塑试样低,为注塑试样的71.4%。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 参数 聚乳酸 冲击性能 正交试验
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熔融沉积3D打印材料粘接强度及模量预测研究 预览
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作者 张黎 王新宇 +3 位作者 李征 谷俊峰 阮诗伦 申长雨 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2727-2736,F0004共11页
主要介绍了一种用于预测熔融沉积模型(FDM)层间粘接强度的扩散修复模型。根据流变数据确定温度相关扩散模型,基于一维瞬态热分析预测FDM部件层间的扩散。将温度历史上的扩散系数对时间积分得到界面分子总扩散,进而得到层间粘接强度预测... 主要介绍了一种用于预测熔融沉积模型(FDM)层间粘接强度的扩散修复模型。根据流变数据确定温度相关扩散模型,基于一维瞬态热分析预测FDM部件层间的扩散。将温度历史上的扩散系数对时间积分得到界面分子总扩散,进而得到层间粘接强度预测模型。结果表明:不同打印条件下预测结果与测得的粘合强度结果的吻合度较好,且该模型经修正后也适用于FDM部件弹性模量的预测。通过三点弯曲实验与数值模拟的结果对比,验证了粘接强度及模量预测模型的可用性。因此,可以作为FDM打印件承载性能预测的有效模型。 展开更多
关键词 聚合物 熔融沉积成型 层间粘接性能预测 扩散 数值模拟
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FDM工艺参数及后处理对PLA筒形件成型质量的影响 预览
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作者 刘健 南思豪 +1 位作者 关舒文 刘博 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期57-62,共6页
为了提高熔融沉积成型(FDM)制件的尺寸精度和表面质量,以聚乳酸(PLA)筒形打印件为实验对象,采用正交试验设计方法,研究了分层厚度、喷头温度、打印速度和填充率对试样尺寸精度的影响规律,基于综合平衡法得出最优工艺参数组合为:分层厚度... 为了提高熔融沉积成型(FDM)制件的尺寸精度和表面质量,以聚乳酸(PLA)筒形打印件为实验对象,采用正交试验设计方法,研究了分层厚度、喷头温度、打印速度和填充率对试样尺寸精度的影响规律,基于综合平衡法得出最优工艺参数组合为:分层厚度0.1 mm、喷嘴温度200℃、打印速度60 mm/s、填充率30%;为了进一步提高试样的表面质量,对其进行蒸汽平滑处理,研究了处理温度和处理时间对试样表面粗糙度的影响。结果表明,粗糙度随处理温度的升高和处理时间的延长而降低,在50℃×7 min的处理条件下,试样表面粗糙度(Ra)从9.227μm降低到3.435μm,显著改善了试样表面质量。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 尺寸精度 蒸汽平滑 表面粗糙度
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基于ABAQUS的FDM工艺3D打印机喷嘴温度场模拟及结构优化 预览
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作者 白鹤 周有源 +3 位作者 王核心 何石磊 鲜林云 张振庚 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第4期41-44,共4页
喷嘴温度是影响FDM工艺3D打印机打印质量的重要参数,不合理的温度参数易造成打印速度慢、堵塞、断丝等问题。对传统喷嘴工作过程中温度场分布情况进行了有限元模拟,发现其存在温度场分布不合理等问题,针对这些问题提出了结构优化方案。... 喷嘴温度是影响FDM工艺3D打印机打印质量的重要参数,不合理的温度参数易造成打印速度慢、堵塞、断丝等问题。对传统喷嘴工作过程中温度场分布情况进行了有限元模拟,发现其存在温度场分布不合理等问题,针对这些问题提出了结构优化方案。利用ABAQUS有限元软件对结构优化后的喷嘴温度场进行了模拟,通过与传统喷嘴温度场分布和热量传递情况的对比和实验验证,发现结构优化后的喷嘴比传统喷嘴在工作过程中更具有优势,同时结构优化后的喷嘴还可在保证打印件质量的情况下进一步提升打印速度。 展开更多
关键词 ABAQUS FDM 喷嘴 温度场 结构优化
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FDM 3D打印翘曲变形成因分析及解决对策 预览
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作者 白鹤 赵明侠 +3 位作者 王核心 韩玉林 何石磊 张振庚 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期60-63,68共5页
针对熔融沉积成型(FDM)3D打印过程中制件常见的翘曲变形问题,从工艺参数、工件参数以及其他因素三个方面逐条对其成因进行了归纳总结和具体分析,并给出了在一般情况下可有效降低制件翘曲变形所推荐选用的扫描速度、喷嘴温度、热床温度... 针对熔融沉积成型(FDM)3D打印过程中制件常见的翘曲变形问题,从工艺参数、工件参数以及其他因素三个方面逐条对其成因进行了归纳总结和具体分析,并给出了在一般情况下可有效降低制件翘曲变形所推荐选用的扫描速度、喷嘴温度、热床温度、环境温度以及切片厚度等参数的具体数据,同时在填充率、打印材料选择、制件尺寸形状以及首层打印时喷嘴与热床距离和热床表面处理方面给出了消除翘曲变形的合理建议。为FDM3D打印制件质量的提高和工艺优化提供参考。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 3D打印 翘曲变形 分析 对策
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熔融沉积成型工艺中构建时间的研究 预览
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作者 李俊美 黄子帆 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期104-107,共4页
为了解决熔融沉积成型制造中存在零件原型构建时间过长的问题,本文在研究了零件原型构建时间产生机理的基础上,给出了构建时间的理论计算方法并分析了影响构建时间的因素。以不同边长的实心立方体为例,通过理论计算得到的构建时间与实... 为了解决熔融沉积成型制造中存在零件原型构建时间过长的问题,本文在研究了零件原型构建时间产生机理的基础上,给出了构建时间的理论计算方法并分析了影响构建时间的因素。以不同边长的实心立方体为例,通过理论计算得到的构建时间与实验所用构建时间相对比,分析了产生时间差值的影响因素,得出了零件原型体积与构建时间的数学关系式,进一步为缩短零件原型构建时间提供了研究方向。 展开更多
关键词 熔融沉积 零件原型构建时间 零件原型体积 辅助时间
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路径宽度对FDM薄板固有特性的影响机理研究
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作者 姜世杰 史银芳 +1 位作者 SIYAJEU Yannick 赵春雨 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期226-232,共7页
熔融沉积成型(Fused deposition modeling, FDM)是当今迅速发展起来的一种快速成型技术(也称3D打印技术),其在一定时间内能够直接打印出具有复杂几何形状的模型或零件。然而,FDM产品在振动性能方面很难与传统加工方式生产的零件相媲美,... 熔融沉积成型(Fused deposition modeling, FDM)是当今迅速发展起来的一种快速成型技术(也称3D打印技术),其在一定时间内能够直接打印出具有复杂几何形状的模型或零件。然而,FDM产品在振动性能方面很难与传统加工方式生产的零件相媲美,成为制约该技术发展的重要因素之一。随着FDM产品的应用越来越广泛,需要对其进行更为实际的振动特性分析。文中研究了不同路径宽度对FDM薄板固有特性的影响规律及其相应机理,以悬臂边界条件下FDM薄板为研究对象,基于经典层合板理论,采用双向梁函数组合法表示振型函数,并通过Ritz法求解获得了FDM薄板的固有特性,进而提出了理论计算FDM薄板固有特性的具体流程;与此同时,搭建了FDM薄板的固有特性测试系统,获得了薄板样件的固有频率和模态振型;最后,将理论计算结果与实验结果相对比,以验证理论分析方法的正确性和可靠性。此外,论文还将为提高FDM产品动力学性能方面的研究提供一定的理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 3D打印薄板 路径宽度 固有频率 模态振型
打印参数对FDM成型ABS制品性能的影响 预览
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作者 陈延凯 史廷春 张建辉 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期47-52,共6页
为了提高熔融沉积制造(FDM)成型制品的质量,采用正交试验的方法研究分层厚度、成型室温度、填充间隔以及扫描次数对丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)制品表面粗糙度和拉伸强度的影响,通过对测量数据进行极差和方差分析,评估出各工艺参数对... 为了提高熔融沉积制造(FDM)成型制品的质量,采用正交试验的方法研究分层厚度、成型室温度、填充间隔以及扫描次数对丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)制品表面粗糙度和拉伸强度的影响,通过对测量数据进行极差和方差分析,评估出各工艺参数对制品表面粗糙度和拉伸强度的影响顺序及显著性水平,给出了最优化工艺参数组合。实验结果表明,各工艺参数对制品表面粗糙度和拉伸强度的影响程度存在差异,其中对表面质量影响程度为:分层厚度>成型室温度>填充间隔>扫描次数,最优化参数组合为成型室温度80℃,分层厚度0.17mm,填充间隔6,扫描次数2。对拉伸强度影响程度为:分层厚度>填充间隔>扫描次数>成型室温度,最优化参数组合为成型室温度80℃,分层厚度0.30mm,填充间隔4,扫描次数4。研究内容对优化3D打印参数、提高制品成型质量具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 熔融沉积制造 打印参数 正交试验 表面粗糙度 拉伸强度
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相容剂POE-g-MAH对FDM用PLA/木粉复合材料性能的影响 预览
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作者 雷芳 张燕琴 +1 位作者 孟鑫沛 郑锐涛 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期38-41,69共5页
用熔融沉积成型(FDM)工艺制得聚乳酸(PLA)/木粉复合材料试样进行性能测试,研究相容剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)对复合材料力学性能和加工流动性能的影响,使用扫描电子显微镜观察断面形貌。结果表明,在PLA基体中加入木粉后,... 用熔融沉积成型(FDM)工艺制得聚乳酸(PLA)/木粉复合材料试样进行性能测试,研究相容剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)对复合材料力学性能和加工流动性能的影响,使用扫描电子显微镜观察断面形貌。结果表明,在PLA基体中加入木粉后,两者相容性不好,造成力学性能下降;在复合材料中加入POE-g-MAH改善了PLA和木粉的相容性,力学性能提高,加工流动性变好,更易于FDM成型。综合考虑力学性能和降解要求,POE-g-MAH质量分数在4%合适,与未加相容剂比较,拉伸强度增加36.88%,冲击强度增加30.21%,弯曲强度增加14.6%,成型过程顺畅,成型质量佳。 展开更多
关键词 马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 熔融沉积成型 聚乳酸/木粉复合材料 相容性 力学性能
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连续纤维增强热塑性复合材料3D打印的研究进展 预览
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作者 毕向军 田小永 +4 位作者 张帅 刘腾飞 张辰威 周勇 董青海 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期138-142,共5页
结合连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)熔融沉积成型(FDM)工艺的最新发展情况,将该工艺按照原材料初始状态划分为在线预浸与离线预浸两类,并分别介绍各自使用的材料要求及关键打印设备的运行原理;同时综述了CFRTPCs的FDM工艺改进与... 结合连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)熔融沉积成型(FDM)工艺的最新发展情况,将该工艺按照原材料初始状态划分为在线预浸与离线预浸两类,并分别介绍各自使用的材料要求及关键打印设备的运行原理;同时综述了CFRTPCs的FDM工艺改进与应用结构及潜在的应用领域。同时针对CFRTPCs打印产品力学性能低的缺点,对包括工艺固有属性、材料种类等方面的原因进行了分析。最后,提出了目前面临的问题,为CFRTPCs的3D打印技术进一步发展提供新思路。 展开更多
关键词 3D打印 熔融沉积成型 连续纤维增强热塑性复合材料 研究进展
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骨组织工程支架3D打印系统的建立与支架宏微结构精度的可控性评价 预览
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作者 李榕 陈科龙 +3 位作者 王勇 刘云松 周永胜 孙玉春 《北京大学学报:医学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期115-119,共5页
目的:自主研发一种基于熔融沉积成形原理的骨组织工程支架3D打印系统,定量评价其打印聚乳酸(polylactide,PLA)、聚己内酯(polycaprolactone,PCL)制件的宏观和微观结构精度可控性。方法:系统硬件部分为基于三轴步进电机控制的单喷头熔融... 目的:自主研发一种基于熔融沉积成形原理的骨组织工程支架3D打印系统,定量评价其打印聚乳酸(polylactide,PLA)、聚己内酯(polycaprolactone,PCL)制件的宏观和微观结构精度可控性。方法:系统硬件部分为基于三轴步进电机控制的单喷头熔融挤出材料的混元-Ⅰ型生物打印机,喷头直径为0.3mm,配套打印分层软件生成打印控制代码为Gcode格式文件。用Imageware设计长×宽×高为10mm×10mm×2mm的长方体,保存成STL文件。将文件导入配套打印分层软件并设定长方体内部为均匀分布的长方体孔隙结构,打印层厚0.2mm,生成Gcode代码并用混元-Ⅰ型生物打印机分别打印PLA和PCL制件,每种材料重复打印10次。打印完成并充分自然冷却后取下,获得PLA、PCL打印制件(10个×2组)。用游标卡尺测量每个制件的宏观尺寸,每组任意选取3个制件用激光三维形貌测量显微镜扫描并测量每个制件层间重叠和无层间重叠区域的孔隙尺寸与实体支撑梁的直径。结果:所建立系统打印的PLA、PCL制件孔隙规则且相互贯通,宏观尺寸分别为PLA:长9.950(0.020)mm,宽9.950(0.003)mm,高1.970(0.023)mm;PCL:长9.845(0.025)mm,宽9.845(0.045)mm,高1.950(0.043)mm。内部结构PLA、PCL层间重叠部分支撑梁直径稍有增粗,前者较明显。各测量值中PLA层间重叠区域孔隙(274.09±8.35)μm与设计值差值最大,为26.91μm。结论:应用自主研发的组织工程支架3D打印系统可完成PLA、PCL多孔支架的打印,该系统对宏观、微观结构的可控性满足研究应用需求。 展开更多
关键词 骨组织工程 支架 聚乳酸 聚己内酯 熔融沉积成形
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