功能梯度材料混合及挤出过程中螺杆参数分析与设计

为了解决微流挤出工艺制备功能梯度材料混合挤出过程中过渡不均匀现象，建立了在混合挤出过程中体积流量与材料流变特性、螺杆结构参数及螺杆转速之间关系的数学模型，得到了适用于三维打印功能梯度材料混合挤出式螺杆设计的解析关系。研究了螺杆结构设计及参数间的关联关系，分析了设计参数对工作性能的影响，得到了功能梯度材料在螺旋槽内混合挤出分布规律，其中，螺杆转速是影响体积流量的主要因素，槽深与螺旋角是浆料混合过程中形成滞留区的关键因素，最后，使用特定参数下的螺杆结构进行混合挤出试验验证。结果表明：采用优化的螺旋参数能够保证一定体积流量下的打印零件的成形效果，为混合挤出式螺杆的优化设计提供理论支持。