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。     

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。     

熔融堆积成形过程温度场的模拟研究

针对单路径轴对称环形零件研究了熔融堆积过程中温度场动态模拟的原理、方法和程序设计。该方法对正确地选择熔融堆积成形工艺参数，有效地控制成形质量，有较好的辅助作用。     

低温沉积成型过程温度场建模与仿真分析

低温沉积成型是一种现代绿色的增材制造技术。在沉积过程中随着沉积层的增高,冷冻所需要时间也在变化。建立了低温沉积过程的温度场模型,运用数值模拟的方法对沉积过程的温度变化进行模拟仿真。分析出凝固时间和初始温度、沉积层数、环境温度和层间等待时间的关系,找到了最短冷冻时间,提高了沉积效率。低温实验的结果也证明了模型的正确性。     

熔融沉积成形快速成形机加热构建平台的温度场分析及优化

通过对加热构建平台（HBP）进行温度场采集与仿真,针对HBP的热传递原理进行分析,得出了HBP与外界进行温度交换的原因及方式。提出了一种能够实现温度补偿、保证温度均衡的新型HBP,建立了两种HBP在不同环境温度下表面温度差的仿真模型。针对两种HBP完成了实际模型的打印工作,并对成形件尺寸进行了测量与分析。实验结果验证了优化后的HBP表面温度更均衡,能有效抑制成形件翘曲变形。     

PLA材料在FDM过程中翘曲变形的优化

翘曲变形是熔融沉积成型(FDM)过程中经常出现的问题。影响精度变化的主要因素是打印喷头温度、打印速度以及成型室温度。基于有限元仿真软件ANSYS,采用生死单元技术,对3D打印过程中的不同参数进行了对比模拟,得到了最优的打印参数为:打印喷头温度为200℃,打印速度为30 mm/s,成型室温度为35℃。对以后的3D打印提供了参数选择依据。     

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。     

CFD在熔融沉积成型挤出头性能分析中的应用

对两种丝料型熔融沉积快速成型(FDM)技术的挤出头进行性能比较分析,所用成型材料为生物可降解塑料聚乳酸(PLA)。应用计算流体动力学软件(CFD)Star CCM+进行挤出头各部件传热以及PLA在挤出头内流道熔融和流动情况的模拟,建立挤出头性能评判指标分别为进料阻力、熔融段长度、能量利用率和准备时间四部分。建立适当的模型和边界条件进行模拟,并监控所需参数,最后通过实验进行进料阻力模拟结果准确性验证,说明用CFD模拟的方法进行3D打印挤出头进料性能对比研究是可行的。     

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。     

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。     

皮质骨钻削过程中的温度场分析

在种植义齿修复过程中,齿槽骨的活性是影响种植成功与否的决定性因素。而温度是影响细胞活性的关键因素,所以有必要研究齿槽骨钻削过程中的温度变化。因为牛骨和人骨具有很高的相似性,所以本文以牛骨代替齿槽骨进行研究,建立基于ABAQUS的医用钻头和皮质骨的钻削仿真模型,通过试验验证了其可行性,并研究了主轴转速和进给速度对钻削温度的影响规律。研究结果表明:齿槽骨钻削过程中,温度随着进给速度的增加而增大,并随着转速的增加呈现先减小后增大的趋势。     

熔融沉积技术制备高分子功能梯度材料研究现状及展望

在高分子功能梯度材料制备工艺中,熔融沉积技术可通过精确控制进料速度实现复杂结构的三维梯度分布,为制备高分子梯度材料提供了一种更为便捷的新方法。文中简要介绍了高分子梯度材料的概念、性质、种类及应用,着重阐述了熔融沉积技术制备梯度材料工艺的基本原理及分类,总结了国内外采用熔融沉积技术制备高分子梯度材料的研究进展,最后对未来高分子功能梯度材料研究方向与发展前景提出了展望。     

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。     

STL文件参数对熔融沉积成型过程的影响研究

目前快速成型的主要数据接口文件格式有STL、IGES和STEP等,其中STL文件格式已经成为快速成型制造的标准接口格式。采用Pro/E 5.0软件,以机床导轨简化模型为例进行建模与STL文件转换,通过设置不同的弦高(因素A)、角度控制(因素B)和步长大小(因素C),并利用正交试验,分析各因素对工件成型效率与成型质量的影响。通过试验得出上述3个因素对成型效率指标影响的主次顺序依次为因素C、因素B、因素A,从而确定效率最优组合为C2B3A1;对质量指标影响的主次顺序依次为因素C、因素A、因素B,质量最优组合为C1A1B3。在熔融沉积成型(FDM)3D打印机上进行试验验证,试验结果表明,应用上述两个组合分别进行熔融沉积成型确实能得到较高的成型效率和质量。     

丝杠磨削过程中的温度场和热变形分析

精密滚珠丝杠副是数控机床以及加工中心的关键部件,起到精密传动和定位的作用。随着数控机床加工精度的不断提高,对滚珠丝杠的精度要求也随之提高。众所周知,丝杠属于细长类零件,其长径比一般为20~     

粉末材料激光烧结成型过程温度场的测量

介绍了粉末材料的激光烧结成型技术,研制开发了测温系统对粉末材料激光烧结过程温度场进行了测量,利用红外测温仪测量粉末表面温度,热电偶测量粉末内部温度,测量结果由计算机处理.最后将温度场测量结果与数值模拟结果进行了比较,二者吻合较好.     

粉末材料激光烧结过程温度场的测试系统

介绍了粉末材料的激光烧结成型技术,对粉末材料激光烧结成型的加热过程进行了分析,在此基础上研制了一种适合于粉末材料激光烧结成型过程温度场的测试系统,利用红外测温仪测量粉末表层温度,利用热电偶测量粉末内部温度,测量结果由计算机打印输出.     

熔融沉积快速成型工艺参数优化分析研究

基于熔融沉积快速成型技术,分析不同的因素对最终成型精度的影响.建立直线外轮廓与圆弧外轮廓的两种数学模型并推导相应的表面误差理论公式,用公式将误差具象化,将公式导入MATLAB软件生成误差分析图.对分层厚度,填充率,打印速度三因素设计正交试验方案探究各因素对成型精度的影响,分别从X,Y,Z三方向确定了各因素的影响效果,进而选出了各方向上最优配比方案.通过试验结果与理论分析相互印证,验证设计方案对参数优化的可行性.     

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。     

基于代码基元的熔融沉积加工能耗预测分析

为了解决熔融沉积加工工艺的能源消耗预测问题,提出了一种将代码基元和熔融沉积硬件相关联的能耗预测方法。在该方法中,首先,判断代码基元和各能耗单元之间的隐含关系,分析指令与能耗部件对应关系;然后,对加工过程中的能耗单元进行系统分析,给出代码基元和加工设备中喷头仓室、传动组件、辅助组件能耗的定量联系;最后,以4个主要工艺参数为研究对象,通过正交实验法设计27组实验,利用预测方法对加工过程中的能耗进行分析。结果显示,对能耗的影响依次为分层厚度>打印速度>热床温度>打印温度。通过加工实例验证,该方法不仅预测精度可以达到90%以上,且能够在切片模型加工之前为能耗预测提供工具支持,节约生产成本。