聚乳酸3D打印螺杆设计及挤出仿真分析

针对熔融沉积成型(FDM)3D打印机产品成型过程中存在的物料熔融挤出不均匀、所能选择的打印材料单一等方面的不足和局限性,设计了一种新型桌面级3D打印机用变距螺杆.阐述了螺杆的挤出原理并分析了在螺杆的作用下物料挤出过程中发生的物理状态变化,基于螺杆的工作环境选择加工螺杆时所需要的材质.利用Solid Works软件建立了...     

3D打印领域FDM专利申请现状浅析

熔融沉积成型缩写为FDM成型,属于3D打印领域一个重要分支,本文从全球专利申请总体趋势、地域分布、申请人排名、中国专利申请等各个方面分析了目前该领域专利状态,反映出FDM在全球具有较大的发展潜力。     

3D打印用聚丙烯复合材料的制备及性能研究

将碳酸钙和滑石粉按质量比为1∶1混合,与聚丙烯(PP)共混,制备可用于熔融沉积法(FDM)打印的PP材料,研究填料用量对3D打印试样力学性能和微观结构的影响。结果表明,随着填料用量的增大,3D打印制品的力学性能下降,PP材料的收缩率显著降低,试样内部纤维之间无空隙。当碳酸钙和滑石粉质量各占配方总质量的20%时,3D打印的PP制品性能最好。     

3D打印零件的尺寸精度及控制

在大型零件的成形过程中，零件底部翘曲变形导致精度丧失是熔融沉积增材制造技术的一个突出问题。以熔融沉积成型（FDM）3D打印制件的底部翘曲变形为研究对象，建立了一种FDM翘曲变形的数学模型，通过标准正交试验设计研究喷嘴温度、分层厚度、托板温度、填充密度和堆积层数及断面长度对FDM 3D打印翘曲变形的影响，应用极差分析和方差分析得到了最优的工艺参数组合。研究结果表明，分层高度为0.2 mm，喷嘴温度为210℃，托板温度为55℃，填充率为40%，底层堆积层数为25层，断面长度为20 mm，此时翘曲变形量最小，为0.402 mm。对翘曲变形影响程度主次顺序为：分层厚度>堆积层数>喷嘴温度>断面长度>填充密度>托板温度。随着堆积层数的增加和断面长度的减小，翘曲变形量呈减小趋势。     

螺杆挤出式3D打印机的设计与剪切性能分析

为了研究螺杆剪切性能对3D打印成型过程中物料熔融效果的影响,设计了一种螺杆挤出式3D打印机及不同的剪切段螺杆结构,分别建立螺杆的模型并对螺杆和流体域进行网格划分。以聚丙烯为打印材料结合流体仿真软件进行了剪切性能的数值模拟实验,对仿真实验结果的压力场和剪切速率场以及螺杆流道内粒子的停留时间进行分析。结果表明,棱柱型螺杆的最大压力与无剪切结构相比提高了0.13%左右,圆环型螺杆所形成的最大剪切速率相较于无剪切结构提升了约22.56%,圆柱型螺杆流道内粒子的停留时间最长。说明该结构可以增强物料的塑化熔融以及混合效果,在一定程度上还可以使材料内部无序的分子链重新分布,增强材料自身的性能。     

聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展

综述了最近PLA材料在3D打印中的研究和应用进展。介绍了PLA的结构性质和合成方法,以及熔融沉积成型3D打印PLA材料的特性。重点介绍了最近3D打印PLA材料的改性和成型工艺研究。最后详细描述了3D打印PLA材料在生物医学领域中的应用进展,并对未来的发展方向和应用前景进行了展望。     

熔融沉积3D打印设备研究进展

阐述了3D打印技术的种类,介绍了熔融沉积成型(FDM)技术的原理、特点及其目前存在的问题;从控制方法(温度控制、运动控制、路径控制)和运动机构(送料机构、喷嘴、运动机构)两个方面系统综述了国内外FDM 3D打印设备的最新研究进展;最后,指出了目前FDM 3D打印设备所面临的挑战及需要解决的问题,展望了FDM 3D打印设...     

3D打印技术制备固体推进剂研究进展

概述了现有固体推进剂成型工艺,指出了3D打印固体推进剂的特点,综述了含能材料3D打印的应用研究现状,重点介绍了适于固体推进剂3D打印成型的材料与工艺,针对固体推进剂3D打印成型存在的困难,提出了可能的解决方法,认为3D打印技术制备复杂结构固体推进剂药柱是一个发展方向。     

人工神经元网络模型预测3D打印部件力学性能的研究

熔融沉积成型(FDM)是一种高效的增材制造技术。将响应面模型与人工神经元网络(ANN)模型相结合,研究了FDM工艺的喷嘴温度、层高和层积角度对尼龙12(PA12)丝材制造部件力学性能的影响。当喷嘴温度、层高和层积角度分别在220～260℃、0.2～0.4 mm、0°～90°之间变化时,部件拉伸强度和缺口冲击强度分别在35.69～60.89 MPa和5.48～19.83 kJ/m²之间。喷嘴温度、层高、层积角度以及层积角度的二阶效应是影响部件拉伸强度的显著因素;喷嘴温度、层积角度以及层积角度的二阶效应是影响缺口冲击强度的显著因素。ANN模型预测拉伸强度和缺口冲击强度的最优结构分别是3-10-5-1和3-25-24-1,预测的拉伸强度和缺口冲击强度均方误差函数(MSE)最低分别为2.54×10^-4和2.07×10^-4,回归系数均在0.97以上。与响应面的二次回归模型相比,ANN模型预测的拉伸强度和缺口冲击强度与实验值的标准偏差分别为0.46和0.32,远低于二次回归模型的2.43和1.58,更适合于优化非线性的FDM工艺。     

连续纤维增强热塑性复合材料3D打印的研究进展

结合连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)熔融沉积成型(FDM)工艺的最新发展情况,将该工艺按照原材料初始状态划分为在线预浸与离线预浸两类,并分别介绍各自使用的材料要求及关键打印设备的运行原理;同时综述了CFRTPCs的FDM工艺改进与应用结构及潜在的应用领域。同时针对CFRTPCs打印产品力学性能低的缺点,对包括工艺固有属性、材料种类等方面的原因进行了分析。最后,提出了目前面临的问题,为CFRTPCs的3D打印技术进一步发展提供新思路。     

熔融沉积成型3D打印技术应用进展及展望

介绍熔融沉积制造(FDM)3D打印技术的产生和特点。着重介绍了FDM 3D打印技术在汽车工业、航空航天、医疗卫生、教育教学、食品加工等领域的实际应用情况。并对FDM 3D打印技术的应用前景进行展望。     

3D打印用高分子材料的研究与应用进展

3D打印技术属于快速成型技术的一种,被认为是第三次工业革命的核心技术之一,而3D打印材料是影响3D打印技术发展与应用的关键因素。综述了近年来3D打印用高分子材料的国内研究现状,归纳其应用情况,并对未来高分子材料在3D打印领域的发展进行展望。     

FDM 3D打印高分子材料改性及应用进展

熔融沉积制造(FDM)技术是3D打印领域应用最为广泛的类型之一。本文概括了基于FDM常用的高分子材料ABS,PLA和PCL特性以及其应用。综述了FDM技术在国内外的研究现状及取得成果,并对FDM打印技术进行了展望。     

陶瓷3D打印技术研究进展

近年来随着社会科技的快速发展,在高性能陶瓷成型制造领域,3D打印技术具有广泛的发展前景,对于克服传统陶瓷加工和生产过程中遇到的技术瓶颈具有推进作用,有助于开辟陶瓷复杂零部件应用的新途径。本文针对近年来发展较快的光固化成型、选择性激光烧结、叠层实体制造技术等3D打印技术在陶瓷领域的研究进展进行分析,最后,总结出目前陶瓷3D打印技术所面临的困难与挑战。     

玻璃3D打印技术研究进展

3D打印是一种以数字模型文件为基础,运用计算机辅助逐层打印的方式构造三维物体的技术,近年来受到国内外的普遍关注,发展迅猛.介绍了3D打印玻璃技术的发展现状,内容包括熔融沉积、选择性激光烧结、立体光刻、数字光处理、墨水直写等玻璃3D打印技术,总结玻璃3D打印技术在各方面的应用,分析玻璃3D打印技术目前存在的问题,最后对玻...     

混凝土3D打印材料及3D打印模板技术应用进展

混凝土3D打印是现代数字化制造的典型代表,因其智能化、个性化、绿色建造的工艺优势受到广泛关注。作为一种新型建造方式,3D打印为建筑业带来了颠覆性的影响,并对传统混凝土材料提出了全新的挑战。如何提升混凝土材料与3D打印技术的适应性,实现3D打印技术在建筑中的广泛应用是人们普遍关注的焦点。本文概述了混凝土3D打印技术的发展历程,系统论述了混凝土3D打印材料在流变性、可挤出性、可建造性以及力学性能方面的研究现状,同时,介绍了3D打印模板技术在装饰及异型构筑物上的典型应用,以期为混凝土3D打印的研究与未来工程发展提供一定的参考与借鉴。     

填充结构对熔融沉积3D打印制件拉伸性能的影响

为提高熔融沉积3D打印制件的拉伸性能，通过熔融沉积3D打印工艺制作哑铃型试样，探究填充结构对3D打印制件拉伸性能的影响。结果表明，根据平面线型及空间特征，熔融沉积3D打印制件的填充结构分为三类：平行线型填充、立体单元型填充和网格线型填充；其中，平行线型填充结构中与拉伸方向一致的填充线条(丝材本体)数量影响了3D打印制件的拉伸性能，填充线条数量越多，制件的强度和刚度越大；立体单元型填充结构中的立体单元数量影响了3D打印制件的拉伸性能，立体单元的数量越多，制件的强度和刚度越大；网格线型填充结构中的网格密度影响了3D打印制件的拉伸性能，网格密度越大，制件的强度和刚度越大；相同工艺参数条件下，平行线型填充结构的比强度和比刚度最大，拉伸性能最强，立体单元型填充结构的拉伸性能次之，网格线型填充结构的拉伸性能最弱。     

熔融沉积3D打印工艺参数对圆弧制件轮廓精度的影响

采用正交试验设计,进行了圆弧弦长、成型角度、打印层厚、填充密度及打印速比五个工艺参数对熔融沉积3D打印圆弧制件轮廓精度的测试和结果分析,确定了轮廓精度影响程度由强到弱依次为:打印层厚＞圆弧弦长＞打印速比＞成型角度＞填充密度,其中打印层厚影响水平显著.在试验范围内,圆弧弦长8 mm,成型角度60°,打印层厚0.1 mm,...