基于螺杆挤出式工业陶瓷3D打印技术的最佳成型工艺研究

结合现有橡胶挤出机的喂料挤出方式研发出一种适用于工业陶瓷聚合物共混材料的新型三维（3D）打印成型方法。根据工业陶瓷聚合物共混的最佳混合喂料配方,利用自主设计的新型螺杆挤出式3D打印机进行打印成型实验,将输料温度、喷头温度、出料速度、成型平台温度4个因素作为实验变量,采用正交试验打印出实验模型毛坯件,根据所得毛坯件的表面精度和成型品质进而确定出工业陶瓷聚合物共混3D打印最佳成型工艺。     

工业陶瓷粉末-聚合物共混3D打印喂料配比的研究

结合现有橡胶挤出机喂料和挤出方式研发出适用于工业陶瓷粉末-聚合物共混喂料的3D打印成型方法。通过对不同工业陶瓷粉末与聚合物配比的共混喂料进行扫描电子显微镜、熔体流动性和表观粘度分析得出,当工业陶瓷粉末的体积分数为0.680 0,即质量分数为0.922 3时,共混喂料的综合性能最佳,打印坯体和烧结制品满足设计要求。     

啮合转子冷却系统有限元分析

利用Pro/E中的Pro/Mechanica模块对两种不同类型转子的冷却水道性能进行稳态模拟,分析两种转子冷却水道的温度场及各个截面的温度场。结果表明,带有螺旋角的螺旋结构迷宫式强制冷却方式对转子冷却效果较好,增大了转子的冷却面积,利于转子体表冷却。     

粉体喂料3D打印机挤出螺杆的模态分析及其优化设计

采用Solid Works绘制出挤出螺杆模型,并导入到ANSYS中,进行网格划分。根据螺杆实际受力情况,施加载荷和约束进行模态分析;由分析得出螺杆各阶振型的固有频率,分析了系统的振动;再根据振动情况对螺杆进行了优化设计,再次进行了模态分析得出优化后挤出螺杆各阶振型的固有频率。通过对比观察优化前后挤出螺杆打印出的制品,依据所成型制品的表面质量来验证优化后螺杆的可靠性,同时为实际生产中降低粉体喂料3D打印机输送装置部分的振动、噪声以及为获得精度较高的成型制品提供了解决方案。     

二级拉伸熔体静电纺丝数值模拟

根据熔体静电纺丝的拉伸机理,采用有限元分析软件COMSOL对静电纺丝电场分布进行模拟仿真,并通过实验验证了结果的可靠性。在COMSOL软件中对模型进行网格划分,根据实验数据进行模拟,最后进行试验验证,得出二级拉伸的纺丝效果更好,与模拟分析结果相一致。     

基于粉体喂料3D打印机的热塑性聚氨酯弹性体成型工艺参数研究

基于粉体喂料3D打印机,以拉伸强度为试验指标,采用正交试验方法确定了颗粒状热塑性聚氨酯弹性体的最佳成型工艺参数为:机筒温度215℃,螺杆转速8 r·min~(-1),喷头温度230℃,打印平台温度45℃。通过打印轮胎和蜂窝状模型验证了最佳成型工艺参数的合理性。     

粉体喂料3D打印机喷头装置的温度分析及优化设计

采用三维（3D）软件SolidWorks绘制了喷头装置的模型,并导入到有限元分析软件Ansys的热力学分析模块中设定喷头装置的热边界,得到了喷头装置的温度分布;为缩小喷嘴装置的温度和熔体温度的温差,在喷嘴处增加了一个环形的加热电阻,同时对喷嘴装置的结构进行了优化设计,并进行了实验验证。结果表明,实验验证了有限元分析软件Ansys的可靠性,且优化后的喷嘴装置具有更好的实用性。