打印层厚度对FDM薄板固有特性的影响

针对不同打印层厚度对熔融沉积成型(fused deposition modeling,简称FDM)薄板固有特性的影响规律及相应的机理进行了研究。首先,以悬臂边界条件下的FDM薄板为研究对象,创建了固有特性理论模型;其次,完成了薄板样件的制备,同时搭建了样件的动力学测试系统,实验研究了样件的固有特性参数;最后,对比分析理论与实验结果,以验证理论模型的正确性。研究结果表明,所建模型可以准确预测FDM薄板结构的固有特征参数;打印层越厚,样件的固有频率越高,但其模态振型不会随着打印层厚度的变化而变化。该研究为提高FDM产品动力学性能提供了理论基础和技术支持。     

成型厚度偏差对磨具成型密度及硬度的影响

通过对磨具成型厚度偏差的计算与实验,分析成型厚度偏差对磨具成型密度及硬度的影响;并通过控制成型厚度极限偏差,保证磨具质量。     

基于熔融沉积成型3D打印模型表面质量的研究

由于FDM技术本身的工作原理,3D打印模型表面不可避免地存在阶梯效应。研究分析了模型表面阶梯效应的形成机理,以具有2种不同截面的三维试验模型为研究对象,验证了系统分层厚度d和模型成型方向夹角α对表面粗糙度系数δ的影响,试验实测数据基本与理论计算数据保持一致。提出了改善模型表面阶梯效应的措施和方法,为提高3D打印模型表面质量提供了有效地解决方案。     

填充路径对挤出沉积成型牙槽骨性能影响的实验分析

三维打印中填充路径的好坏直接影响制件的质量,针对人工牙槽骨选择较优的填充路径尤为重要。将具有良好生物相容性、可降解性的羟基磷灰石和海藻酸钠作为成型材料,选择不同的填充路径,通过自行开发的三维打印成型设备,采用气动挤出沉积成型工艺,制造出同种规格的牙槽骨。获得了不同路径下牙槽骨的宏观表征、微观结构及力学性能参数,并对其影响因素做了分析和探讨。为后期人工牙槽骨填充路径的选择和优化可提供一定的参考。     

选择性激光烧结3D打印参数对成型精度影响研究

选择性激光烧结的成型过程中,零件的成型性能主要受激光功率、扫描速度、扫描间距与激光能量密度等多种因素的影响。采用实验方法研究了PS粉选择性激光烧结工艺,通过测量烧结件的尺寸精度,得出不同影响因素对烧结件成型精度影响的变化规律。通过实验结果发现,激光功率、扫描速度、扫描间距分别通过改变激光能量密度影响成型精度,并得到成型件精度与激光能量密度的变化规律,同时选出最佳的加工参数与加工方式,指导实际生产。     

基于半导体制冷的巧克力3D打印成型条件研究

针对自然环境温度较高时巧克力3D打印模型高度受限的问题,研究了满足巧克力3D打印的成型条件,在10℃~16℃之间为巧克力3D打印的最佳成型温度,以此为依据,利用fluent从热力学仿真角度,采用半导体制冷方法构建了3D打印成型环境,分析了影响成型条件的箱体空间、半导体制冷器功率多因素间的相互关系及外界温度对成型条件的影响,得出了巧克力3D打印机的设计依据。通过一定箱体空间及外界温度下是否安装半导体制冷器的巧克力3D打印对比实验,验证了设计的正确性。研究结果表明,半导体制冷能很好地改善巧克力3D打印成型环境,可以解决自然环境下巧克力3D打印的成型高度问题。     

3D打印中非金属薄壁件的打印成型策略研究

针对一般非金属类薄壁件注塑成型周期较长、成型精度不高、耗时耗材的问题,提出了一种结合三维激光扫描技术和3D打印技术的非金属薄壁件成型方法。以摩托车薄壁件拐板为对象,首先,选用逆向工程的点云采集技术和点云处理技术,获取了工件精确表征点云数据;然后,通过模型重构与分析技术,设计出了尺寸和表征数据均满足工件要求的模型;其次,运用3D打印前处理技术,进行了模型摆放、支撑添加与切片等操作;最后,使用SLA工业打印机打印出了摩托车薄壁拐板工件。研究结果表明:经过20 h左右工件打印成型,较传统注塑成型明显缩短了试制周期,且该成品尺寸偏差以及表面曲率特征均满足工件要求;该方法适用于工业制造中非金属薄壁件的打印成型,可用于产品前期试制研发,可有效缩短测试周期,降低成本。     

基于喷墨打印机的三维打印快速成型系统开发及实验研究

三维打印成型技术是目前快速成型领域最具生命力的技术之一,有广阔的应用前景。通过研究三维打印成型机理,针对目前在三维打印成型中广泛使用热气泡式喷嘴所存在的问题,提出了采用压电式喷嘴喷射成型材料和粘结材料的思想。讨论了基于压电式喷墨打印机的三维打印快速成型系统开发的关键技术和方法,根据这一思路开发了一套快速成型系统,并研究了粉末配方、铺粉方式、打印层厚、切片方向、等工艺参数。实验结果验证,所开发的快速成型系统制造的精细模型圆孔直径可达0.5mm,壁厚可达0.8mm,成型误差在±0.2mm以内。     

连续碳纤维复合材料3D打印的成型工艺研究

连续碳纤维复合材料3D打印的成型质量与成型性能受到三维成型过程中温度、速度、层高等多工艺条件及复合材料本身、打印喷头等多物理参数的影响,合理工艺参数的选择是高质量碳纤维三维成型的保证。针对碳纤维长纤复合材料连续性与各向异性的特点,研究了连续碳纤维3D打印的系统构成与工艺模型,分析了三维成型过程中不同工艺参数与成型结果间的影响关系,通过3D打印实验验证理论分析的正确性。研究为连续碳纤维复合材料3D打印合理工艺条件的选择提供了依据。     

碳纤维增强复合材料钻孔加工表面影响层厚度研究

采用正交试验的方法,研究了钻孔过程中主轴转速、刀具进给速度、刀具磨损对碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)钻削表面影响层厚度的影响规律。结合不同的纤维切削角时复材切削机理,研究了不同纤维切削角对制孔表面影响层厚度的影响规律。结果表明:刀具磨损对表面影响层厚度影响最大,主轴转速次之,进给速度的影响最小;影响层厚度随刀具磨损的增大而增大,随主轴转速和进给速度的增大而减小;纤维切削角在90°θ180°时,会产生严重的加工影响层,而在0≤θ≤90°时,不会产生明显的影响层。     

基于熔融沉积成型的一种近无支撑分体打印方法的研究

研究一种模型分解方法,以解决熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)过程中由于需要生成额外的支撑结构,从而导致打印物体表面质量不佳、材料浪费和打印时间长等问题.利用三自由度单喷头FDM打印机对选定的3种模型(人头、六面锥体和树袋熊)进行分体打印,验证了该模型分解方法的可行性.通过与传统整体打印工艺进行对比,基于该模型分解方法的分体打印工艺实现了近无支撑彩色打印,并且打印材料大幅减少,表面质量较传统整体打印工艺有很大改善.分体打印工艺对FDM技术真正实现高质量无支撑打印多悬垂结构物体具有极强的指导意义和参考价值.     

熔融层积成型(FDM)3D打印中切片参数对拉丝现象的工艺影响研究

对熔融层积成型(FDM)技术的3D打印工艺进行研究,比较分析采用打印文件不同的切片参数对模型拉丝情况影响,减低FDM-3D打印模型过程中出现的拉丝情况。实验结果显示切片参数中的回抽距离、回抽速度和打印温度对模型拉丝现象有比较大的影响。当回抽距离为2 mm、回抽速度为2 500 mm/min、打印温度为195℃时,打印模型的拉丝现象最少。     

工业级激光固化快速成型打印平台的拆卸、调平装置研究

介绍分析了工业级激光固化成型(SLA)设备的两种打印平台。根据现有的打印平台装置存在打印平台调平复杂、安装及拆卸繁琐等不足,提出了一种机械结构简单、新颖的打印平台装置。通过导向组件、拉紧弹簧和调节螺钉的巧妙组合,即可简单、准确地实现打印平台水平调节,同时拆卸方便(即插式装配),可稳定应用于工业级SLA打印平台的拆装、调平等操作,为SLA打印平台的设计提供了参考。实际生产证明此装置可达到较好的效果,具有较高的工程价值。     

电子束熔丝增材制造成形路径的研究与优化——以304不锈钢为例

采用直径1 mm的304不锈钢材进行电子束熔丝沉积快速成型,通过控制送丝速度、电子束流强度以及成型速度等参数不变,选择不同的成型路径下制备出180 mmx40 mmx20 mm的打印样品,经过拉伸试验后,观察研究其微观组织,并对其力学性能进行分析.通过电子束增材制造,可获得致密无宏观缺陷的块体材料,打印态的304不锈钢...     

Ag层厚度对AZO/Ag/AZO薄膜性能影响的研究

透明导电薄膜广泛应用于太阳能电池、触控面板、液晶显示等领域。本文采用磁控溅射法制备AZO/Ag/AZO透明导电薄膜,研究Ag层厚度对AZO/Ag/AZO透明导电薄膜光电性能的影响。结果表明,AZO薄膜是具有六方晶系ZnO纤锌矿结构的多晶相。当Ag层厚度增加时,AZO/Ag/AZO薄膜的（002）衍射峰略向较高的角度移动且半高宽略微增大,晶粒尺寸和晶面间距减小。AZO/Ag/AZO薄膜的电阻率,方块电阻,光学透射率与Ag层的厚度密切相关。随着Ag层厚度的增加,电阻率减小,透射率减小。品质因数表明,其中Ag层厚为5nm的AZO/Ag/AZO三层薄膜具有较好的光电性能。     

对护板零件电镀镉层厚度均匀性控制的研究

航空用常规镀镉对具有复杂形状的加强护板类零件,其边角区域镉层厚度过厚且易出现树枝状,甚至脱落.本文通过采用两种不同操作方式,对具有复杂形状的加强护板类零件表面镀镉层厚度分布进行对比分析,研究镀层厚度均匀性的影响因素,并得出生产过程中尽可能避免尖端效应的方法,从而控制镀层厚度均匀性,提升加强护板类零件表面镀层质量.     

最小膜层厚度对X射线非周期多层膜光学性能的影响

选用能制备小周期的钨/硅(W/S i)作为膜层材料对,着重研究最小膜层厚度对X射线非周期多层膜光学性能的影响。基于矩阵法计算多层膜反射率和单纯形数值优化方法,设计了入射光子能量为8.0keV,掠入射角的宽度分别为0.85°~1.10°,1.40°~1.70°的X射线超反射镜。结合实际实验制备技术,考虑了W/S i两种膜层材料的最小成膜厚度,确定了膜堆中最小膜层厚度为0.5nm~1.0nm。通过改变最小膜层厚度的值,优化设计了上述条件下的非周期多层膜并对其光学性能进行比较。结果表明:同一个工作波长下,随着多层膜工作角度(掠入射)的增加,膜堆中膜层的厚度减小,最小膜层厚度对其光学性能的影响增加,其光学性能变差。     

三层板自冲铆接各层厚度组合对铆接质量的影响

通过总厚度为8 mm的三层板材铆接的仿真试验,探究当有三层板材被铆接时各层板材的厚度组合对铆接接头成型和抗拉伸破坏力的影响.试验结果表明,7种试验方案中,20-25-35方案的铆接成型应力最小,为918.98 MPa,20-20-40方案的铆接成型应力最大,为1360.91 MPa.25-25-30方案的单位厚度拉伸力...     

离心法曲面涂胶的胶层厚度研究

曝光工艺中经离心涂敷后抗蚀剂胶层的均匀性对曝光线宽有很大的影响.为了得到高速旋转下抗蚀剂胶体在凹面衬底上所形成膜层厚度的均匀性,在凹面衬底上建立了非牛顿流体微元经离心旋转的流体动力学模型.根据对应的边界条件、非牛顿流体的本构方程和连续性方程,推导并得到了流体性质、曲面面形、旋转速度和时间等因素与最终厚度的关系式.使用流...