聚醚醚酮材料3D打印试件的铣削参数试验研究

为满足人工骨的生产制造中高表面质量的要求,以熔融沉积(FDM)型3D打印方式制造的聚醚醚酮(PEEK)材料3D打印试件为对象,使用自主研发的熔融增材与铣削减材复合加工机床对3D打印试件曲面进行铣削试验,对铣削过程中的因素参数进行优化试验研究。利用单因素试验法和正交试验法,以被铣削试件的表面粗糙度Ra为响应指标,选取切削深度a_p、主轴转速n和每齿进给量f_z三个研究因素展开试验。试验结果表明:对表面粗糙度影响由大到小的因素依次为n、a_p、f_z;当n=4700r/min,a_p=0.40mm,f_z=0.085mm/z时,表面粗糙度最小。     

基于FDM的3D打印参数优化实验研究

以熔融沉积制造技术中常用的基体材料PLA作为对象,通过3D打印实验,对打印过程中的因素参数进行优化实验研究。利用单因素实验法和正交实验法,以打印时间和打印尺寸误差为实验指标,选取层厚、打印速度和喷嘴温度三个主要因素展开实验。实验结果表明,层厚为0.3mm,打印速度为20mm/s,喷嘴温度为200℃时,可以在保证打印质量的情况下获得最短打印时间。对打印效率影响程度由大到小依次是层厚,打印速度,喷嘴温度,并进一步通过实验验证。     

3D打印设备及3D打印生产系统

介绍了一种3D打印设备和3D打印生产系统.在框架内部形成的工作区域内设置有铺粉装置、打印装置和运动装置,运动装置驱动铺粉装置和打印装置沿不同运动路径交错运动,以实现铺粉装置和打印装置同时进行,解决了现有技术中铺粉与打印串联执行遇到的长时间等待和打印周期长的问题,提高了打印效率.     

与时俱进的3D打印及3D打印冬奥会产品

市场需求决定了生产和加工导向,随着社会的发展和生活需求质量的提高,3D打印技术也不断革新。3D打印融合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术,涌现出的3D打印产品(尤其北京冬奥会产品)更具温度和情怀,体现了智能科技与人文艺术的完美融合。本文综述了CAD、CAM、STL、光聚合3D打印、热敏3D打印等3D打印科技前沿技术,介绍了北京冬奥会中的3D打印产品:奥运火炬、“雪花”饰物、雪车头盔、速滑冰鞋以及滑雪机器人等。     

FV520B钢铣削参数优化及振动试验研究

高速铣削是航空材料加工制造中的关键技术之一。针对刀具大悬伸量加工时的振动抑制问题,通过高速铣削正交试验和不同刀具悬伸量下的高速铣削实验,研究铣削参数对铣削力及刀具悬伸量对铣削振动的影响规律。研究表明:采用12 mm平底刀,当铣削速度为75 m/min、每齿进给量为0.02 mm/齿、铣削宽度为5 mm、铣削深度为1 mm时,切削力最小,此参数下刀具最佳悬伸量为30～40 mm。研究结论为高速铣削工艺优化以及铣削振动控制提供了依据。     

SKD11铣削刀具寿命试验研究及工艺参数优化

为提高SKD11模具钢铣削刀具的寿命,对SKD11模具钢进行了刀具寿命铣削试验,基于极差方法分析了各工艺参数对刀具寿命的影响规律。基于刀具寿命铣削试验,利用多元线性回归方法,推导并求解出了SKD11模具钢铣削刀具磨损的数学模型。利用最优化设计方法和MATLAB优化工具箱,以加工效率和刀具磨损为目标函数,针对实际的铣削问题优选了工艺参数。优化的工艺参数能兼顾刀具寿命和加工效率,为加工企业降低综合生产成本提供了重要的理论依据和案例参考。     

基于GRA微细铣削单晶硅工艺参数优化及试验研究

为满足实际应用中对单晶硅微槽底部的表面粗糙度、上口尺寸精度以及材料去除率的需求,选择微细铣削的加工方法,并利用灰色关联度分析法对以上3种评价指标进行参数优化。通过设计正交试验获得评价指标的预测值,并分析了各个指标与工艺参数之间的关系;运用灰色关联法计算试验序列中各评价指标的灰色关联系数,并对各个试验序列的灰色关联度进行了排序,从而得到了最佳的工艺参数组合,并通过多次试验来验证其可行性,加工出了表面粗糙度为71.2 nm的微槽,提高其加工质量与加工精度。     

砂型3D打印铺砂工艺参数匹配研究

砂型3D打印过程中铺砂工艺严重影响成形砂型的质量。砂粒的粒径处于微米量级，分子力对颗粒间的相互作用明显，经典的Hertz接触模型不能很好地描述添加了固化剂的湿砂颗粒间黏附作用，颗粒之间的黏附力在砂粒铺设过程中容易造成对已成形砂型的破坏，形成砂型缺陷。本文采用离散单元法中的JKR(Johnson-Kendall-Roberts)接触模型模拟预先混合固化剂的砂粒之间的黏性接触问题，通过设计砂粒铺设试验研究了固化剂添加量和铺砂速度对成形砂层致密度的影响规律，并与仿真结果进行对比，修正了JKR接触模型的表面能参数，得到精确的砂粒铺设过程的离散元模型。此外，借助砂粒铺设过程的离散元模型，研究了砂粒铺设过程中固化剂添加量、铺粉速度以及刮刀形状对已成形砂型作用力的影响规律。结果表明，砂粒中固化剂添加量越大，铺砂速度越快，铺砂过程中刮刀对已成形砂型的影响越大。此外，具有-30°倾角的刮刀在砂粒铺设过程中对已成形砂型的影响最小。仿真结果具有较强的工程应用价值，为砂型3D打印铺砂工艺提供了理论指导。     

高速铣削钛合金TC4切削力试验研究及切削参数优化

采用正交试验研究了高速铣削钛合金TC4粗加工阶段时切削参数对切削力的影响规律，并以Y向切削力最小和材料去除率最大为优化目标，利用MATLAB基于Pareto遗传算法优化高速铣削TC4的切削参数，结合Pareto最前沿给出了优化后的切削参数最优解集。     

3D打印金属基金刚石复合材料的试验研究

传统方法制造金属基金刚石复合材料工具时,存在胎体对金刚石包镶强度不够、金刚石有效出刃高度小和难以制造具有特殊复杂结构的金刚石工具等问题,而3D打印技术为金属基金刚石复合材料的设计与制造提供了新的发展契机。本研究从金属材料、激光选区熔化（selective laser melting,SLM）成型工艺参数和金刚石参数3方面进行优选,开展SLM成型金属基复合材料的可行性试验,并进一步开展金属基金刚石复合材料的SLM成型试验。结果表明:采用SLM成型技术可提高金属基金刚石复合材料的性能。但同时,新技术的应用也还存在一些不足之处,需要针对性的深入研究。      

方肩铣刀高速铣削TC4钛合金试验研究及参数优化

利用单因素试验方法,采用镶齿硬质合金涂层方肩铣刀进行钛合金高速铣削试验,研究每齿进给量、铣削宽度、铣削深度、铣削速度对于铣削力的影响。通过对铣削力进行分析,建立方肩铣刀高速铣削的铣削力模型,并采用MATLAB遗传算法以进给方向铣削力Fy最小为目标,对铣削参数进行了优化并给出了最优解集。实验结果表明,使用优化后的参数加工薄壁件可有效减小切削力。     

3D打印材料

文章通过对比几种常用的3D打印技术类型及打印材料,简述了3D打印材料的发展概况,重点介绍了金属材料、高分子材料、无机非金属材料和复合材料的研究应用,指出了目前3D打印技术及打印材料存在的问题,未来需要投入更多的科研力量促进推广3D打印的产业化,同时也要推进3D打印材料发展,完善3D打印粉体材料的技术标准体系,为3D打印的工业化提供指导。     

3D打印材料

极受大众欢迎和关注的3D打印技术,由于打印材料紧缺和制备困难而导致的打印成本昂贵,严重影响了3D打印技术的进一步市场化,这也让制造商为之困惑。本文通过典型实例阐述了金属(黑色金属、有色金属和稀贵金属)、聚合物、陶瓷和复合材料在3D打印材料中的应用,以及对3D打印材料的研发进展作了进一步介绍。     

3D打印技术研究概况

3D打印技术由于加工速度快、材料利用率高、成型件形状不受限制等优点被誉为"第三次工业革命"的核心技术、制造业的主导方向,近年来成为加工制造业的研究热点。文章重点介绍了光固化成形技术、熔融沉积技术、选择性激光烧结技术、选择性激光熔化技术、电子束熔化技术、分层实体制造技术等3D打印技术的研究现状,分析对比了不同技术的优缺点,展望了3D打印技术发展前景。     

基于正交试验的FDM 3D打印工艺方法研究

正交实验设计和分析方法是研究多因素多水平工艺优化实验的有效方法。针对目前3D打印领域缺乏行业标准、影响3D打印成型结果的工艺参数繁多、最佳工艺流程难以确定的问题,采用正交实验方法研究影响3D打印成型质量的工艺流程,分析出层高设置、打印速度、填充密度依次为影响FDM(熔融沉积)3D打印成型的主要因素,并得出层高0.18mm,打印速度40 mm/s,填充30%时表面质量较好。正交实验方法对优化3D打印工艺流程、提高打印效果具有借鉴意义。     

金属3D打印技术的研究

3D打印或增材制造是一种采用逐层材料堆积的方式直接从数字模型制造零件的新方法,被誉为"第三次工业革命"的核心技术。这种无模具的制造方法可以在短时间内生产出高精度、完全致密的金属零件。3D打印具有零件设计自由、零件复杂性、轻量化、零件整合和功能设计等特点,故金属3D打印在航空航天、石油天然气、海洋、汽车、模具制造和医疗领域中的应用受到特别的关注。首先简要介绍了金属3D打印技术的基本原理、特点及分类,然后重点介绍了几种金属3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)、选择性激光熔化成形技术(SLM)、直接金属激光烧结技术(DMLS)、电子束熔化成形技术(EBM)和激光工程化净成形技术(LENS),包括技术的基本原理、优缺点及其具体应用领域。最后对金属3D打印技术的优势、目前面临的主要问题及未来发展趋势进行了总结与展望。     

阳极铜高速铣削参数优化研究

实测了阳极铜的力学性能参数,用CAD软件建立铣削展开后模型,并将模型导入DEFORM-3D软件对铣削速度、进给量进行仿真研究,根据仿真结果对切削参数进行优化处理,并将其应用于生产实际。实践证明:通过此种方式,不仅节省铣削参数实践验证时间,而且降低了生产成本。     

覆膜砂多孔结构激光3D打印成形精度试验研究

以激光功率、扫描速度、扫描间距、层厚、层间冷却时间等工艺参数为主要因素,进行了覆膜砂多孔结构成形工艺正交试验。研究了工艺参数对砂面温度以及蜂窝、G曲面、W点阵等3种多孔结构成形件精度的影响。结果表明：砂面温度受热积累作用而逐层升高,不同高度处成形尺寸会因此产生差异,其中层间冷却时间对砂面温度影响最大;多孔结构孔隙越小,分布越密集,越容易产生次级烧结现象。层间冷却时间对蜂窝结构和W点阵结构的尺寸精度影响最大,激光功率对G曲面结构的尺寸精度影响最大。     

我国太空3D打印试验制出新样品

正6月19日,中科院空间应用工程与技术中心科研人员在瑞士杜本多夫利用欧洲失重飞机成功完成了国际首次微重力环境下陶瓷材料立体光刻成型技术试验以及我国首次金属材料微重力环境下铸造技术试验,获得多件完好的陶瓷和金属制造样品及丰富的试验数据。     

基于工期约束的铣削参数优化研究

针对生产中出现的赶工期、抢进度现象,以缩短工期为主要目的,将铣削时间作为优化目标,整个加工过程分为粗加工和精加工进行研究。利用正交试验法分别对精加工和粗加工进行试验,分析了不同切削参数对铣削时间的影响程度。试验结果表明,粗加工中对铣削时间影响最大的是进给速度,其次是轴向切削深度,最后是切削宽度。精加工中对铣削时间影响程度大小依次为进给速度、切削宽度和主轴转速。通过对试验中最优参数的选择,达到降低铣削时间,提高生产率的目的,该方法对工期约束下减少铣削时间具有参考意义。