熔融挤压快速成形支撑参数的研究

针对快速成形产品悬空部分的支撑问题,归纳出常见零件的5种悬空特征,分别为倾斜形、弧顶形、平顶形、开放式悬臂形、封闭式悬臂形。采种熔融挤压MEM(MeltedExtrusionModeling)工艺进行加工实验,得到这5种悬空特征无需添加支撑即可成形的极限悬空参数,分别为倾斜角60°、弧顶半径4mm、平顶长度8mm、开放式悬臂长度3mm、封闭式悬臂长度5mm。零件悬空部分的无支撑成形是利用成形材料自身的强度和刚性来支持丝料的悬空连续轨迹,保证后续成形。成形环境温度对悬空部分的成形质量影响较大。     

无支撑熔融挤压快速成形的参数研究

针对快速成形产品悬空部分的支撑问题,归纳出常见零件的5种悬空特征,分别为倾斜形、弧顶形、平顶形、开放式悬臂形、封闭式悬臂形。采种熔融挤压工艺进行加工试验,得到这5种悬空特征无需添加支撑即可成形的极限悬空参数,分别为倾斜角60°、弧顶半径4 mm、平顶长度8 mm、开放式悬臂长度3 mm、封闭式悬臂长度5 mm。成形环境温度对悬空部分的成形质量影响较大。     

熔融沉积快速成型的支撑优化工艺方法研究

熔融沉积成型技术(Fused deposition modeling,FDM)近年来在多个领域得到了广泛的应用,但制造过程中的悬空结构需要通过添加支撑用来支持悬空部分使成型过程顺利进行。而支撑结构不仅浪费成型材料,降低成型效率,最后在去除支撑结构时也会破坏制件的表面质量。因此从FDM技术的工艺特点出发,以减少使用支撑结构为目标,通过优化过程规划的工艺参数,提出一种针对熔融沉积成型技术的自适应支撑优化工艺方法。结果表明该方法有效地减少了支撑的使用量。     

薄壁零件熔融沉积快速成型工艺的研究

对于薄壁零件，其快速原型的成型工艺与一般零件的成型工艺有着很大的不同，通过实验，对这类零件的熔融沉积快速成型工艺进行了研究，得出参数选择的一般原则，提高制件的加工精度和表面质量。     

SLM快速成型中的支撑结构设计研究

在选择性激光熔融成型中,添加合理的支撑结构对保证具有复杂曲面零件的完整制造有着重要的作用。以最终成型零件的可行性及成型精度为目标,以相关实验验证为依据,对选择性熔融成型中支撑结构设计进行了研究。在STL模型的基础上,针对具有不同复杂曲面的零件,设计了按不同密集度分布的支撑,进行了系统的实验,并对不同参数支撑结构的实验结果进行了分析,得出了支撑密度、支撑当量半径、支撑半径补偿与零件表面倾斜角度间的关系,为选择性激光熔融成型中支撑结构的研究与运用提供理论依据。     

熔融挤压快速成形特殊形状产品的工艺探讨

分析熔融挤压快速成形的工艺,针对三种特殊形状产品,从支撑、台阶效应、丝料特性等几个方面探讨了成形方向选择和壁厚控制对加工质量的影响,并成功加工出结构复杂产品、片状产品和薄壁半透明产品。     

熔融沉积成型树状支撑生成算法设计

熔融沉积成型一般以热塑性材料为打印原料,由熔融状态下的熔丝堆积冷却成特定形状.然而熔丝的有效堆积是以下方存在实体模型为基础的,因此需要对熔丝堆积过程中悬空的部分添加支撑结构.首先分析了基于面片倾角的待支撑区域选择方法;然后在切片轮廓的基础上,利用切片分组的思想将三维布尔运算简化处理,降低算法复杂程度,设计了一种新的树状...     

熔融沉积快速成型工艺的原理及过程

快速成型技术中的熔融沉积造型(FDM)工艺由于设备费用较低、材料利用率较高而在实际生产中得到广泛的应用。介绍了FDM的工艺原理和工艺过程，并指出该工艺的特点及应用范围。     

MEM支撑工艺参数的研究

针对快速成型产品悬空部分的支撑问题,文中根据实际情况设计了实验方案,归纳出了常见零件的4种悬空特征,分别为开放式悬臂、倾斜形、圆孔形和平顶形.采用现有的MEM工艺进行加工实验,得到了在加工工艺过程中不加支撑或尽量减少支撑的条件:开放式悬臂长度L≤6mm、倾斜形特征倾斜角度(0)≥30°、圆孔半径R≤4mm、平顶长度M≤8mm.     

零件表面倾角对MEM工艺支撑参数的影响

分析了表面倾角和水平悬空长度对熔融挤压MEM快速成型产品的支撑影响,以多种参数进行实际加工,得到无需添加支撑即可成型的极限悬空参数:表面倾角60°,水平悬空长度3mm。零件悬空部分的无支撑成型是利用成型材料自身的粘结性能、强度及刚性来支持丝料的悬空连续轨迹,保证后续成型。成型环境温度对悬空部分的成型质量影响较大。     

基于熔融沉积成型技术的支撑算法设计

针对现有的熔融沉积成型支撑结构生成算法中耗材量大和结构不合理的缺陷,提出了一种支撑结构的生成算法。试验结果表明,该算法基于熔丝能够悬空的最大长度为判断标准来选择模型上的待支撑区域,能够减少打印耗材和打印时间。     

熔融沉积成形喷头挤出参数优化控制

在FDM工艺中，成形材料能否以稳定的速度及温度从喷嘴中挤出将直接影响原型的成形质量。建立了熔体在喷嘴中的压力降与挤出流量、加热温度的数学模型，结合实验，确定了稳定挤出的速度区间。研究结果对FDM工艺中聚合物熔体挤出参数的优化、保证成形精度提供了依据。     

熔融沉积制造的热学模型和工艺控制研究

论述熔融沉积制造（ＦＤＭ）技术的成形机理;建立ＦＤＭ工艺堆积成形过程的传热模型,并对这类边界移动的传热模型采用数值解的方法求出在成形过程中层间对应位置上的温度分布情况,为分析粘结效果提供直接理论依据,通过实际成形实验,验证控制成形面散热条件对成形质量的作用。     

FDM工艺出丝模型及补偿方法的研究

在研究FDM工艺喷头挤出丝截面形状的基础上，建立了理想轮廓线的补偿模型，并通过实例对该模型进行了验证。提出了根据挤出丝实际宽度（而非喷嘴孔直径）和零件尺寸实际收缩量补偿零件内外轮廓的新方法，即不仅要考虑材料收缩对零件“宏观”尺寸的影响，而且还需考虑材料收缩对“微观”尺寸－挤出丝截面宽度的影响。验证试验结果表明，应用所提出的补偿方法能对FDM工艺原型尺寸进行正确补偿。     

FDM工艺成形过程中影响成形件精度的因素分析

介绍快速成形技术中的熔融沉积成形的基本原理,分析了在成形过程中,各种因素对精度的影响,并在此基础上,提出了提高成形件精度和表面质量的措施,对熔融沉积工艺有应用价值。     

螺旋挤压熔融沉积的流体动力学分析

推导出螺旋挤压机构螺槽中熔料的纳维尔-斯托克斯方程（N-S方程）。再结合该螺旋挤压机构实际使用情况做了五个假设，从而大大简化N-S方程。由此可以推导出计量段螺槽中熔料的速度分布和压力分布流量计算公式。通过以上理论分析来研究粘流态下塑料的运动规律的螺杆参数对熔料流动过程的影响，能够更好地控制快速制件的内部结构特性，据此，来设计一种螺旋挤压机构，用于熔融沉积快速成形机。     

熔融沉积成型过程喷头的传热模拟及实验研究

针对典型的熔融沉积快速成型喷头结构,建立了喷头的热分析有限元模型,分析了喷头的热传递路径和过程,应用有限元软件ANSYS对喷头的温度场和应力场进行数值模拟仿真。结合仿真分析和实验研究,分析了喷头堵塞的原因并提出了解决方法,为喷头的温度控制和结构优化设计提供了参考。     

三维打印技术研究

从材料形式与原理两方面对几种主流的3D打印技术进行了详细的对比与分析。研究表明:基于液态形式的三维立体光刻技术具有最高的精度,但可用材料较少且成本较高;基于粉末形式的3D打印技术可用于对结构稳定性要求高的工件制作;而基于薄片形式的分层实体制造技术可用于对精度要求不高的批量制造。