FDM 3D打印机喷头温度场仿真及实验研究

喷头组件温度控制影响着FDM3D打印机的材料形态,从而对打印效果有着重要的影响.以自制FDM3D打印机喷头组件为研究对象,PLA为测试用材料,根据散热片设计准则完成叶片式、涡轮式和川式散热片的设计;以瞬态温度传热理论为基础,利用ANYSY完成瞬态热仿真;使用接触式测温仪完成涡轮式散热片5个测试位置的温度测试.结果表明:...     

多喷头FDM 3D打印机的设计与研究

针对熔融挤压沉积技术的3D打印机喷头数量少、打印色彩单一问题,分析了多喷头3D打印机的整机设计方案,采用滚珠丝杠传动方式规划了打印机的多喷头结构,确保了打印机喷头间不发生干涉。通过研究各喷头坐标位置切换,设计了3D打印机多喷头的控制逻辑算法,实现了工作台在并行喷头间往复切换,并根据送入喷头的丝料颜色差异,利用计算机对其打印过程进行了仿真分析,得到了多色彩三维数据模型。     

FDM 3D打印机喷头设计

在温度因子的驱动下,研究基于FDM技术的3D打印机喷头设计思路.采用比例因子法,设定多目标条件下的3D打印机打印精度评价指标体系,设计3种不同喷口直径和2种不同加热腔结构,共形成6种比较方案,在12种打印介质的联合比较实验中对其性能进行分析.(1)通过技术手段加强对发热元件的温度控制精度,使其控制在打印介质熔融点附近,...     

挤出式FDM 3D打印喷头的优化设计

针对挤出式FDM 3D打印喷头结构进行优化设计.采用数值模拟方法,建立了喷头有限元分析模型,分析了不同的加热套材料、不同加热棒数量、不同材料腔直径对喷头温度分布的影响规律,确定了优化的结构,并制作挤出式FDM 3D打印喷头.用红外热像仪对喷头温度分布进行了测量,喷嘴处实测温度和模拟温度偏差为0.59℃,推杆与材料腔的配...     

基于FDM的3D打印工艺实验研究

FDM成型技术作为3D打印的主流技术之一,因安全环保成本低,在教育等诸多领域发生了颠覆性的革命。FDM成型工艺实验研究,旨在减少3D打印实验教学中的盲目性,降低废品率。本文分析了影响FDM成型质量的关键因素;探讨了不同成型方向对3D打印成型技术经济性影响;实验研究了喷头温度、最小壁厚及打印速度与成型质量的关系,提出了改进FDM成型质量的方法,为高校3D打印实验教学提供重要参考。     

基于Icepak的注塑机控制器散热翅片的优化

针对某公司的一款注塑机控制器的翅片散热问题,运用CFD软件Icepak对散热器的翅片厚度和高度进行了数值模拟和仿真分析,通过对比优化前后的散热效果,采用优化后的翅片厚度和高度获得了满足散热要求的翅片结构。结果表明：翅片厚度为lmm高度为8mm时,翅片散热效果得到强化,有效地降低了CPU的中心温度。     

基于Icepak的航天电子产品散热优化仿真分析

随着航天电子产品朝着小型化和集成化方向发展,电子产品内部电子元器件的集成度和功率日益提高。传统的热设计主要基于实物试验采集机箱内部印制板核心元器件的温度,再根据实际情况进行印制板布局调整或结构件改进设计,该过程周期长且需要投入大量的实物试验成本和时间成本,严重制约了航天型号的研制周期。因此,文中以一种航天电子产品为例,通过运用Icepak软件对机箱内部元器件散热问题进行仿真,并通过优化改进,实现了对元器件温度降低达10 ℃以上,提升了产品可靠性。这种仿真手段相比传统模式大大缩短了航天产品的研发周期,降低了研发成本。     

FDM成型系统中喷头温度数学模型的比较

FDM成型系统是3D打印技术中容易操作的一种工艺,喷头温度控制精度对制件的成型质量起着关键作用,喷头数学模型的建立影响着喷头温度控制精度。分别从热量传递和电学知识两个角度建立相应的数学模型,并根据实际测得的数据基于MATLAB软件计算出相应的参数;在Simulink环境下进行模拟仿真比较,在阶跃信号的激励下发现热量传递模型所对应的响应超调量小、静态误差小、调整时间短,喷头温度控制精度较高。     

基于FDM工艺的桌面级3D打印机的设计

为了提高以往3D打印机打印精度和质量,对打印装置的整体结构提出了创新设计方案,该打印机通过步进电机带动丝杠旋转,利用丝杠上的滑块带动连杆控制打印喷头在一定空间内准确移动,配合底部工作台实现FDM熔融沉积技术的快速打印.优化处理了打印机控制方案,使得结构简单新颖,同时可以提高打印机工作效率,并通过机械结构始终保证打印喷头...     

基于ANSYS Icepak的热管模块设计与仿真分析

NVIDIA JETSON TX2高功率系统芯片的散热功率一般在25 W左右,一般的风扇与肋片式散热器组合的散热方式存在体积大、高度高、不方便整合在小型系统中等问题,而热管、风扇、铜鳍片散热器组合的散热方式具有高度低、体积小、传热效率高等优点。文中首先对热管模块进行结构设计;然后对热管模块设计的合理性进行计算验证,并利用ANSYS Icepak对热管模块进行热稳态仿真,发现主要芯片的温度都在要求范围内,表明设计合理;最后将热管模块装入系统进行温度测试。结果表明,主要芯片的计算、仿真与实验的温度基本一致。     

FDM 3D打印机成型空间加热保温系统的设计研究

分析研究了决定FDM工艺3D打印机打印模型精度和成型稳定性的关键问题:成型空间加热保温系统。提出了相应的解决方案:给出了成型空间热风双循环加热保温系统的设计方案,并创新设计了六边形风琴防护罩,为大尺寸成型空间的均匀加热保温提供新的设计思路。给出了成型空间保温防护系统关键元件的选型计算方法,为加热器的选型提供科学依据。经过实际生产中的应用和测试,证明了研究方案是可行的,具有实际应用价值,为后续的大尺寸工业级3D打印的工艺研究提供实现基础。     

基子ANSYS的印刷机滚筒结构优化

滚筒是纸筒印刷机上的核心部件，其传统根据经验的设计方法往往造成滚筒体积偏大。本文运用基于ANSYS的结构优化设计方法，以广州科隆纸箱印刷机械有限公司研发的印刷机部件滚筒为例．首先确立滚筒优化的设计变量、状态变量及目标变量，随后建立了滚筒的有限元模型，然后修改优化设置后，最后进行优化计算，最终获得了滚筒最优的结构尺寸。经过验证显示，结果合理可行。     

基于ANSYS的高速齿轮温度场研究

通过ANSYS对渐开线齿轮齿面摩擦生热过程进行有限元分析,利用APDL语言建模与加载,模拟出啮合齿面各部位热量的产生和传递关系,确定齿轮温度的大小和分布,探索齿轮在工作过程中,由于热载荷集中导致齿轮齿面胶合产生的可能性,为分析齿轮机构的热应力、热变形提供可靠的温度场数据.     

3D打印机喷头组件的水冷设计及仿真分析

研究3D打印机的打印过程时发现,打印过程中存在喷头堵塞、打印精度低、速度低等问题,其主要原因是导丝管中的热量不能及时传导出去.为了解决喷头组件散热问题,设计出水冷装置模型,首先通过计算得出冷却的理论数据,然后结合傅里叶热传导定律,利用Fluent软件进行仿真分析,得出散热装置的温度数据以及温度分布云图等重要参数,最后仿真和计算相互验证.结果表明:该水冷装置设计合理,能够满足导丝管内降温需求,有利于降低3D打印机喷头堵塞频率,提升打印精度、速度以及成型质量,为进一步优化3D打印机提供了参考.     

一种基于热管的制动盘散热优化的数值仿真研究

提出了改善制动盘散热的优化结构,包括优化散热筋以及在制动盘内布置热管,并且对原型和改进型制动盘散热进行了数值仿真计算,包括稳态工况下原型制动盘和两种改进型制动盘的温度分布,以及320km/h初始速度制动工况下制动盘最高温度随时间的变化.仿真计算结果表明通过改进制动盘散热筋的形状及布置、增加热管等措施,可以有效地降低制动...     

基于Icepak 的水冷板散热器性能研究

文中采用Icepak 数值模拟的方法,研究不同结构形式的水冷板散热器的换热性能与压力损失,分析了并联流道截面积、流道布局对换热性能与压力损失的影响。结果表明:并联形式的水冷板散热器3的换热性能最好,且压力损失适中。当分流道截面积逐渐增大时,水冷板散热器3 的换热性能及压力损失逐渐降低。而当分流支路当量直径较大时,主管路的压力损失占主导,各分流支路流量受主管路压力损失控制,则此时各分流支路的流量分配不均匀,越远离入口处的分流支路流量越小。