粒状材料熔融沉积成型系统的开发

粒状材料熔融沉积成型系统直接应用粒料成型原型件,造价和使用成本低.对粒状材料熔融沉积成型系统进行开发,并研究影响系统出丝过程的因素.试验表明:所开发的系统达到了预期设计目标.     

PP在熔融沉积成型工艺中的应用

选取不同结构的聚丙烯(PP),加入不同的填料或助剂、其他聚合物,用熔融沉积成型(FDM)打印机测试不同体系的打印性能,并对改性PP进行了力学性能测试。结果表明:收缩率是FDM打印工艺最重要的指标,收缩率在1%左右的PP,加入木粉、纳米碳酸钙、聚碳酸酯有利于降低收缩率,可改善打印产品的质量;对于收缩率较低的PP体系,纳米碳酸钙和石油树脂的协同作用不仅降低了PP的收缩率,还减弱了材料的各向异性;对于中试PP试样,纳米碳酸钙的改善作用不明显,单独加入石油树脂HPN-600ei后,改性PP的收缩率降低,并减弱了各向异性。     

SLS工艺三维打印用高性能快速成型粉末材料和粘接溶液的研制

以柔韧性能优良的聚酰胺树脂和硬度较大的聚酰胺树脂复配作为三维打印用快速成型粉末材料的成型树脂,以与聚酰胺树脂附着性能优良的环氧树脂作为粘接溶液的连接料,依次考察了聚酰胺树脂配比、流平剂、脱气剂、环氧树脂固含量以及表面张力调节剂对三维打印成型产品的柔韧性、硬度、粘接强度以及产品外观的影响规律,通过实验确定了快速成型粉末材料和粘接溶液的优化配方。在优化配方下,经三维打印所制取的成型样品的各项性能均较好,其柔韧性为1.5 mm,硬度为0.33,附着力为5.8 N/mm2,基本满足实际使用需求。     

熔融沉积成型打印参数对试样力学性能的影响

采用熔融沉积成型技术,研究了不同打印平面和打印角度对成型试样力学性能的影响。以聚乳酸(PLA)耗材为打印原料,用Makerbot打印机分别以试样局部坐标系下的xy和yz平面作为打印平面,改变试样的摆放角度,制备了多组成型试样,测试并分析了其力学性能。结果表明:与打印角度相比,打印平面对试样力学性能的影响更大;以yz平面为打印平面,试样的力学性能更高;在各组试样中,以yz平面为打印平面、以45°为打印角度时试样的力学性能最佳;以xy平面为打印平面时试样的力学性能符合材料力学中的单层板刚度和强度理论,该理论可以用来指导实际的制备生产。     

基于田口试验法的熔融沉积成型PLA制品工艺优化

为了提高熔融沉积成型(FDM)制品的质量,采用田口试验法研究填充密度、沉积方向和填充图案三个因素对聚乳酸(PLA)制品拉伸性能的影响。结果表明,加工工艺参数对拉伸弹性模量和拉伸强度的影响程度均为沉积方向>填充密度>填充图案,其中拉伸弹性模量最优化的参数组合为填充密度100%、沉积方向45°、填充图案网格形状,拉伸强度最优化的参数组合为填充密度70%、沉积方向45°、填充图案网格形状。通过扫描电子显微镜对拉伸试验失效断面进行观察分析,探究了FDM打印工艺参数之沉积方向、填充密度对PLA试样拉伸失效的影响及其失效机理,其表征分析与试验结果高度吻合,表明该研究结果具有较好的借鉴意义。     

熔融沉积成型水溶性支撑材料的研究与应用

综述了熔融沉积成型工艺中支撑材料的种类、作用及研究现状等,通过对比分析,阐述了水溶性支撑材料的优势,并对符合支撑材料性能要求的水溶性高分子,如聚乙烯醇和丙烯酸类共聚物的改性技术要点及研究现状作了进一步的分析.     

可熔融成型的聚乙烯醇

本文介绍KURARAY,可熔融成型的水溶性聚乙烯醇CP系列树脂的性能及成型工艺。     

3D打印成型工艺及其应用研究

从增材制造的实现原理出发,分析了当前几种主流三维（3D）成型工艺的技术特点、设备原理及实现流程。以工业级3D打印机为研究平台,将熔融沉积成型（FDM）工艺应用于复杂型腔结构和传动组件结构的快速成型,通过3D建模、数据转化、切片处理、工艺参数选择、模型包计算及工艺后处理等一系列环节的实践探索,明确了FDM成型工艺的技术原理与应用流程,并成功制作了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）材质的3D打印模型。结果表明,复杂型腔零件切片厚度为0.254 mm、传动组件切片厚度为0.178 mm时,3D成型件具有理想的工艺精度和打印效率。     

熔融沉积成型与注塑成型聚乳酸产品力学性能对比

通过挤出成型制备聚乳酸(PLA)线材,采用熔融沉积方法制备标准拉伸试样,对比熔融沉积成型(FDM)与注塑成型对PLA产品力学性能的影响。研究结果表明:PLA打印产品的拉伸强度较注塑成型下降了31.9%,然而其断裂伸长率相对提升了186%;3D打印产品结构对产品力学性能有一定影响,沉积丝的拉伸应变主要是由产品内部结构的弯曲变形引起的;打印线材的形状对拉伸形变和弯曲形变几乎没影响。     

3D打印聚乳酸热塑挤压成型材料的研究及应用

对3D打印聚乳酸(PLA)热塑挤压成型材料的研究进展做了全面的综述。分析了PLA材料在3D打印材料中的优势,介绍了PLA材料的合成方法、结构与性能,以及3D打印PLA材料的改性方法、成型工艺与性能要求,并对3D打印PLA材料在生物医学中的应用做了详细描述;最后讨论了3D打印PLA材料未来的发展前景。     

3D打印材料的研究及发展现状

对3D打印材料进行了分类和论述,将3D打印材料分为有机高分子材料和无机材料两大类,前者包括丙烯腈苯乙烯丁二烯共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)、聚酰胺(PA)、光敏树脂以及水凝胶等;后者包括钛及钛合金、陶瓷和石膏等。分别阐述了其性能和优缺点以及在3D打印领域的应用现状,并对3D打印材料的发展前景进行了展望。     

安全无害粉末粘接型三维打印成形材料研究

为了研究安全无害粉末粘接三维打印成形材料,本文分析比较了目前常用的成形材料的安全性和成形效果,从常用的医用辅料和食品添加剂中选出了满足三维打印成形工艺要求的材料:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、乙基纤维素(EC)、微粉硅胶。通过试验验证了各材料的成形性能和在成形过程中所起的作用,并打印出了较理想的三维打印制品。     

ABS的3D打印制品表面质量研究

采用熔融沉积成型(FDM)三维(3D)打印技术成形丁二烯-丙烯腈-苯乙烯共聚物(ABS)制件,探究喷嘴挤出温度及层高变化对制件表面质量的影响.针对不同的挤出温度、层高等打印工艺参数,制备形状、尺寸一致的多组制件,使用形状测量激光显微镜对制件的表面形貌数据进行了采集并对分析,得出了算术平均高度(Sa)、最大高度(Sz)、...     

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。     

ABS/GF大型制品3D打印成型工艺研究

通过搭建大型三维（3D）打印实验平台,并以玻璃纤维（GF）含量为20 %的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/GF为实验材料,采用实验方法,研究了在计量螺杆转速（vc）为零时,不同的压力（P）对熔体挤出速率(v)、挤出物直径(d)、质量流量(qm)的影响,vc不为零时,不同vc和P对熔体qm的影响;研究了不同打印速度（vp）、vc、层高（z）对堆叠后单丝宽度(w)的影响。结果表明,随着P和vc的增大,v、d和qm呈增大的趋势;w随vp的增大而减小,随vc的增大而增大,随z的增大而减小;只有精确控制以上各工艺参数,才能实现熔体良好的流动及固化形态,从而保证大型3D打印制品的高精度成型。     

三维电极电解法在水处理中的应用

与二维平板电极相比,三维电极面体比增大,传质效果好,具有较高的电流效率和单位时空产率。本文介绍了三维电极的作用机理及分类,综述了该方法在印染、焦化、苯类、金属离子等废水处理中的应用,对三维电极与其他技术的联合使用进行了总结,提出了以后的研究方向。     

三维系统抽芯的PP喷枪成型工艺及注射模具设计

针对制品具有三维抽芯以及收缩率大、成型困难的特点,通过比较分析,制定了模具的侧向分型与抽芯结构形式,在容易影响制品尺寸精度和质量的控温系统上,采用并联的冷却方式,严格水孔直径及其位置,效果较好。并介绍了采用斜销滑块结构解决该制品一模四腔的三维系统的长距离抽芯问题的模具结构。     

基于3D打印的仪表罩壳注塑模具随形冷却水路设计

以典型产品仪表罩壳为研究对象,借助Moldflow模流仿真软件,进行产品随形冷却水路的设计,对比分析传统冷却水路与三维(3D)打印随形冷却水路设计方案的冷却分析结果,以此评估随形冷却水路在实际应用中的优势,为随形冷却水路的设计提供理论性的参考指导,并为该产品在实际生产中提供优化的模具冷却设计方案。结果表明,与传统冷却水路相比,随形冷却水路方案的冷却效率最多可提高31.6 %,产品表面温度均匀性最多可提高44.6 %。     

玻璃熔制过程三维数学模拟的运用

采用所建立的玻璃的熔制过程的三维数值模型对彩色显微管玻璃熔窑进行模拟,详细研究了不同壁面散热和两通道引出量不对称条件对玻璃熔制过程的影响。三维数值模拟的结果可以真实地反映玻璃熔池实际运行过程,有助于加深对玻璃熔制机理的认识和指导实际生产。     

基于3D打印的注塑模随形冷却水路优化设计研究进展

介绍了注塑模随形冷却水路的技术进展,阐述了基于金属三维（3D）打印技术的随形冷却水路的设计方法和空间结构,重点介绍了随形冷却水路优化设计的研究进展,提出了下一步的重点研究方向。