低温金属熔融沉积成型工艺研究

根据熔融沉积成型(FDM)工艺制造原型高效快速,原材料适应性广的特点,提出了以低温金属代替热塑性材料实现原型制造的方法,探究以低温金属为材料的熔融沉积成型工艺特点和各工艺参数对沉积成型质量的影响,并在此基础上开发了低温金属三维打印系统。实验以Sn99.3Cu0.7金属丝为材料,设计并实现了单层沉积和多层沉积实验。实验证明:通过优化低温金属三维打印系统运动参数,能够得到质量较好的单层金属线和三维金属模型,验证了低温金属熔融沉积成型工艺在PCB制版和金属三维成型方面应用的可行性,并根据实验结果提出了后续技术发展应重点解决的问题。     

激光熔融金属快速成型技术

正快速成型(Rapid Prototyping),又称增材制造(Additive Manufacturing)和3D打印(3D Printing)。其主要工艺流程是直接根据三维CAD模型转化成标准的STL数据格式,分层后层层叠加制作成实体模型或最终产品,无须编程或模具。从快速成型(RP)整个行业来说,商业化始于1987年左右,第一台SLA技术面市,从而各类塑料、树脂和粉末成型技术相继出现,如后来的     

熔融堆积成型中的原型翘曲变形

以熔融堆积成型过程中原型的变形为研究对象,分析变形产生的根源及其作用机理,建立了成型过程中原型的翘曲变形模型,并定量地分析了各种因素,包括堆积层数、断面长度、环境温度和材料的线收缩率对原型变形的影响程度。分析结果合理地解释了熔融挤出堆积成型过程中的一些现象,据此提出了减小原型翘曲变形的相应措施,实际应用效果较好。     

熔融堆积快速成型室结构设计与数值模拟

为了满足快速成型设备温度均匀度要求,提出4种不同的热风循环式加热保温箱结构设计方案。采用有限元数值模拟方法,建立加热保温箱内流体域和固体域的有限元模型,通过热流固耦合模拟分析加热棒、鼓风机、进风口和出风口位置对温度均匀度和空气流速均匀度的影响。结果表明,加热棒位于加热保温箱左右两侧,鼓风机位于加热保温箱底部,进风口位于加热保温箱左侧上方,出风口位于加热保温箱右侧上方时,温度均匀度最高,可达99%,且热风流速分布最为均匀。根据模拟结果研制出样机,气体流速稳定,温度均匀度高达97.66%,验证了模拟结果的准确性。     

金属薄膜内部超短激光诱导层裂的分子动力学模拟

采用耦合一维双温模型的分子动力学方法,对金属薄膜内部激光诱导层裂的动态过程提供了一个详尽的微观描述,确定了层裂位置和层裂开始的标志,预测了不同靶厚下的层裂厚度及其对层裂开始时间的影响。     

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。     

熔融沉积成型中的原型翘曲变形分析

熔融沉积成型(FDM)是一种典型的快速成形(RP)技术。该文以熔融沉积成型过程中制件的翘曲变形为研究对象,分析了层间应力和翘曲变形产生的根源及其作用机理,建立了原型的翘曲变形模型。通过对模型的分析,定量地分析了沉积层数、环境温度、材料的线收缩率等工艺参数对原型翘曲变形的影响,并提出了减小原型翘曲变形的相应措施。     

基于焊接的金属成型技术的发展

快速成型技术发展至今，金属材料直接成形已成为其研究热点和一个重要发展方向。这里介绍了金属直接成型技术的工艺方法，并详细阐述了焊接快速成型工艺的发展情况及其关键技术。焊接成型技术是一种非常实用且制造成本低的快速制造方法，成型零件具有优良的强度和性能。随者焊接成型的深入研究和关键问题的解决，其必将在制造领域发挥巨大作用。     

金属零部件表面失效修复的新技术——金属熔融填充修补机

现在很多机械零部件或模具,制造过程复杂,价格昂贵,其表面具有优良的耐磨、耐蚀等性能。这些零部件或模具在使用过程中,不可避免地会因正常或非正常原因产生局部磨损、划伤或局部崩落等缺陷,而造成其功能的失效。机械零部件的表面失效,特别是贵重零部件或模具的失效,将会造成很大的经济和材料损失。因此,与机械制造和模具     

熔融挤压快速成型中支撑工艺的研究

针对单喷头的熔融挤压快速成型制作成型件的特点,必须保证能很好地去除支撑才能得到制件的要求,对熔融挤压快速成型中支撑工艺进行了研究。支撑关系到零件的加工成败、加工时间和表面质量等,提出了支撑的一些生成原则和设置辅助支撑的作用。根据挤出丝的截面形状,建立了支撑丝宽的数学模型,对生成支撑的重要工艺参数进行了分析,结果表明:栅格宽度w较出料速度v对支撑间的间隙L0影响要大,但当层高h由0.2 mm变为0.1 mm时,栅格宽度对支撑间间隙的影响基本不变,而出料速度对支撑间间隙的影响成倍增长,并进行了实验验证。     

金属直接成型技术的发展与展望

对当今快速成型技术的研究热点———各种金属直接成型技术进行了介绍和分析 ,提出了堆焊与数控铣削相结合的成型工艺方案     

熔融沉积快速成型工艺过程分析及应用

介绍熔融沉积快速成型技术的基本原理,分析成型工艺过程的技术特点。从机械系统和控制系统等主要组成部分论述了熔融沉积成型设备的整体构造。以一个深沟球轴承为研究案例,详细地论述了成型件的具体加工过程并在MEM320A快速成型机上加工出ABS材料的实物。最后,探讨了熔融沉积快速成型技术在产品设计、功能展示、样品制造和生物医学等领域的应用情况,同时展望了该技术在未来的发展前景。     

熔融沉积快速成型技术中成型材料温度对工件的影响

成型产品的质量精度一直是制约熔融沉积快速成型技术发展的核心问题。本文主要从成型材料温度方面对成型试件进行深入研究,通过不同材料温度探究对试件成型后的实际翘曲变形。运用具体实验和有限元分析模拟两种分析方法,描述出不同成型材料温度对熔融沉积快速成型试件的翘曲变形影响。实验和软件模拟结果表明:成型材料温度在合理范围内变化会对试件造成一定的翘曲影响,而扫描速度、扫描方式等其他因素也会交叉影响成型试件的成型精度。     

熔融堆积成型系统中结构自动生成算法的研究

在熔融堆积成型系统中,零件原型的制作是靠热喷头挤出热熔丝逐层堆积成型的,因此,在零件原型的成过程中,支撑结构的生成是不可避免的。通过利用截面轮廓区域的自动识别、多边形区域的布尔运算以及多边形轮廓的OFFSET运算等几种关键算法,提出了SW2501快速成型系统中支撑结构的自动生成算法。该算法实际应用效果较好。     

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。     

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。     

基于温度场的熔融沉积成型过程质量监控

对熔融沉积成型打印过程中常见的喷头堵塞的故障类型进行研究,共设计了三种形状的产品,每组都通过改变喷嘴温度进行正常打印和非正常打印两组实验。在分析非正常打印的五种状态的基础上,采用基于定性趋势分析方法的过程质量监控技术,利用红外热像仪获取产品每一层的温度图形并提取特征值的变化值和变化率,然后分析不同温度特征值与打印状态转变的关系。实验结果表明:通过定性趋势分析方法能够准确提取不同打印状态之间的分段点,且提取的变化值和变化率的趋势相同;在实际打印过程中可以通过特征值的监测来判断产品质量,提高产品表面精度。