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高分子材料3DP法三维打印坯的水浸法脱黏研究
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作者 黄大志 顾海 +2 位作者 杨建明 王晓丽 陈现伦 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第5期48-52,共5页
以麦芽糊精粉末和聚乙烯醇粉末为黏结剂,采用3DP法三维打印制备得到高分子材料坯件,经过加热预熔合后,采用超声波清洗机进行水浸法脱黏,采用称重法和拉曼光谱分析检测黏结剂去除情况,研究了水温、超声振动和浸泡时间对脱黏效果的影响。... 以麦芽糊精粉末和聚乙烯醇粉末为黏结剂,采用3DP法三维打印制备得到高分子材料坯件,经过加热预熔合后,采用超声波清洗机进行水浸法脱黏,采用称重法和拉曼光谱分析检测黏结剂去除情况,研究了水温、超声振动和浸泡时间对脱黏效果的影响。结果表明,水温越高,脱黏效果越好;有超声振动时,可明显提高脱黏效率;浸泡时间越长,脱黏效果越好。得到本研究试样的两种较为理想的脱黏方案,即40℃水温超声振动下浸泡9 h和50℃水温超声振动下浸泡6 h。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 水浸法 超声振动
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UV光固化粘结剂3DP法三维打印及粘结剂的特性 被引量:5
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作者 杨建明 杨小青 +2 位作者 张迪湦 汤阳 陈劲松 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第24期84-87,92,共5页
为了实现低成本三维打印制备金属、陶瓷零件,研究了喷射UV光固化粘结剂的3DP法,介绍了该3DP法三维打印制备金属、陶瓷零件的完整工艺流程,研究了所采用的UV光固化粘结剂的有关特性。结果表明,紫外光照强度在750~1500 m W/cm2内对粘结剂... 为了实现低成本三维打印制备金属、陶瓷零件,研究了喷射UV光固化粘结剂的3DP法,介绍了该3DP法三维打印制备金属、陶瓷零件的完整工艺流程,研究了所采用的UV光固化粘结剂的有关特性。结果表明,紫外光照强度在750~1500 m W/cm2内对粘结剂的固化情况影响不大,峰值固化时间都在4~5 s,总固化时间在21~22 s。粘结剂加热到约230℃时完全固化,约340℃时开始分解,约460℃时分解完全。固化后的粘结剂及其烧损后的残留物中主要含C、H和O三种元素。所得到的研究结果可为整个工艺过程有关参数的选择和最终制件成分的控制提供依据。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 粘结剂 UV光固化 热固化
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金属3DP法三维打印水基黏结剂体系的研究
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作者 杨建明 顾海 +1 位作者 陈劲松 汤阳 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期36-40,共5页
为了拓展3DP法三维打印技术的应用,介绍了金属3DP法两种常用的黏结方式,并选择水基黏结剂体系用于不锈钢粉末的3DP打印试验,研究了所采用的聚乙烯醇(PVA)和淀粉两种黏性粉末以及所喷射溶液的有关特性。结果表明,加热到约240℃时,PVA开... 为了拓展3DP法三维打印技术的应用,介绍了金属3DP法两种常用的黏结方式,并选择水基黏结剂体系用于不锈钢粉末的3DP打印试验,研究了所采用的聚乙烯醇(PVA)和淀粉两种黏性粉末以及所喷射溶液的有关特性。结果表明,加热到约240℃时,PVA开始分解,加热到约280℃时,淀粉开始分解,加热到约600℃时,两者都基本分解完成。黏性粉末烧损后极少量的残留物中只含C、H和O三种元素。不锈钢粉末中添加10wt%PVA和2wt%淀粉得到的混合粉末具有较好的流动性,能够得到平整光滑的铺粉表面。以80vol%水与20vol%乙醇为溶剂添加少量聚乙烯吡咯烷酮配制得到的喷射溶液,其黏度和表面张力均在3DP技术适用溶液的参考值范围内,得到的打印层无翘曲变形。最后采用该水基黏结剂体系得到了质量较好的打印坯。 展开更多
关键词 金属三维打印 3dp 水基结剂 性粉末 喷射溶液
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光固化粘结剂3DP法三维打印金属制件 被引量:3
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作者 杨建明 汤阳 +1 位作者 陈劲松 张迪湦 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第8期123-125,130,共4页
为了开发低成本的金属制件3D打印方法,以UV光固化胶为粘结剂,采用3DP法三维打印技术打印了316L不锈钢试样生坯,并将打印坯脱粘后分别在1325℃、1350℃、1375℃下真空烧结,研究了烧结温度对烧结试样的尺寸收缩、密度、力学性能、拉伸断... 为了开发低成本的金属制件3D打印方法,以UV光固化胶为粘结剂,采用3DP法三维打印技术打印了316L不锈钢试样生坯,并将打印坯脱粘后分别在1325℃、1350℃、1375℃下真空烧结,研究了烧结温度对烧结试样的尺寸收缩、密度、力学性能、拉伸断口形貌和粘结剂残留的影响。结果表明,随着烧结温度的增加,试样收缩增大,密度、维氏硬度和抗拉强度均有提高,粘结剂残留量减少;拉伸断口显示,随着烧结温度的增加,烧结程度逐渐增强,因而使得试样收缩、密度和力学性能呈现上述变化。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 光固化粘结剂 金属件 烧结 力学性能
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3DP法三维打印技术制备骨科植入物的发展现状 被引量:2
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作者 陈现伦 杨建明 +2 位作者 黄大志 陈劲松 汤阳 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第4期35-39,共5页
由于3DP法三维打印技术具有成形速度快、成本低、材料选择范围广等优点,近年来在许多领域已表现出很大的潜力,尤其是在医学领域。叙述了3DP法的工艺原理、优缺点、植入物结构建模过程。介绍了该技术制备的植入物类型、所用材料及其烧结... 由于3DP法三维打印技术具有成形速度快、成本低、材料选择范围广等优点,近年来在许多领域已表现出很大的潜力,尤其是在医学领域。叙述了3DP法的工艺原理、优缺点、植入物结构建模过程。介绍了该技术制备的植入物类型、所用材料及其烧结、热处理,最后对该技术在制备植入物方面的发展做出展望。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 植入物 发展现状
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水基粘结剂3DP法三维打印多孔316L不锈钢的研究 被引量:2
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作者 杨建明 曹赛男 +1 位作者 王永宽 汤阳 《热加工工艺》 北大核心 2022年第2期60-64,共5页
在316L不锈钢粉末中混入粘性粉末聚乙烯醇(PVA)和淀粉,向混合粉末喷射水基溶液,采用3DP法三维打印技术制备出生坯;并进行真空脱粘和烧结,然后获得了多孔不锈钢打印制件。研究了混合粉末中PVA含量及烧结温度对打印制件尺寸收缩、孔隙率... 在316L不锈钢粉末中混入粘性粉末聚乙烯醇(PVA)和淀粉,向混合粉末喷射水基溶液,采用3DP法三维打印技术制备出生坯;并进行真空脱粘和烧结,然后获得了多孔不锈钢打印制件。研究了混合粉末中PVA含量及烧结温度对打印制件尺寸收缩、孔隙率、力学性能、拉伸断口形貌和碳含量的影响。结果表明,随着PVA含量的增加,打印制件的收缩率、孔隙率和碳含量均增加,而力学性能不是简单地递增或递减;随着烧结温度的升高,打印制件的收缩率、力学性能均增大,孔隙率降低,碳含量减少,拉伸断口形貌呈现出粉末颗粒冶金结合更紧密的现象。最后将打印制件的性能与块体022Cr17Ni12Mo2(316L)不锈钢、医用植入材料所要求的相应参数值进行了比较。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 多孔金属 水基粘结剂 力学性能
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3DP法三维打印金属多孔结构基本打印单元的研究 被引量:1
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作者 杨建明 王永宽 +1 位作者 顾海 汤阳 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第8期13-17,共5页
介绍了3DP法三维打印多孔结构的打印方式,开展了3DP法三维打印试验,研究供胶压力、喷头驱动电压、点胶时间、喷头温度四项喷胶参数对单道喷胶线条的影响,确定3DP法能够成形的多孔结构的单元最小极限尺寸。结果表明,在保证喷胶线条质量... 介绍了3DP法三维打印多孔结构的打印方式,开展了3DP法三维打印试验,研究供胶压力、喷头驱动电压、点胶时间、喷头温度四项喷胶参数对单道喷胶线条的影响,确定3DP法能够成形的多孔结构的单元最小极限尺寸。结果表明,在保证喷胶线条质量及线宽尽可能小的情况下,喷胶参数的合理选取范围为供胶压力18~22kPa、喷胶驱动电压42~48V、点胶时间1.0~1.6ms、喷头温度25℃~35℃,相应得到的单道喷胶线宽约为0.5~1.0mm。能够成形的多孔结构最小骨架尺寸约1.95mm,最小孔隙尺寸约0.75mm。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 金属多孔结构 工艺参数 线条
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3DP法三维打印制备超高分子量聚乙烯植入物 被引量:3
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作者 杨建明 王永宽 +1 位作者 陈现伦 黄大志 《电加工与模具》 2019年第1期52-55,共4页
以UHMWPE、水溶粘性麦芽糊精和PVA的混合粉末为原料,利用水基粘结剂的粘结作用,以3DP法初步打印制备超高分子量聚乙烯植入物。形成打印坯后,在去粉后进行两次加热操作,并在加热中间安排水浸法脱粘,从而得到打印制件。最后,利用医学CT、... 以UHMWPE、水溶粘性麦芽糊精和PVA的混合粉末为原料,利用水基粘结剂的粘结作用,以3DP法初步打印制备超高分子量聚乙烯植入物。形成打印坯后,在去粉后进行两次加热操作,并在加热中间安排水浸法脱粘,从而得到打印制件。最后,利用医学CT、MRI等获得的数据,采用Mimics软件进行人体植入物的三维建模,以3DP法制备获得了UHMWPE植入物样件。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 超高分子量聚乙烯 植入物
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木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程仿真及关键参数研究
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作者 刘子昕 王琦 +2 位作者 闫承琳 王鑫旭 李晓旭 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期651-658,共8页
【目的】以自主研发的木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP)微滴喷射系统为基础,开展紫外线固化黏结剂(UV胶)微滴喷射过程的研究,优化喷射系统工艺参数和阀体结构参数,为木塑复合材料3DP工艺液滴铺展渗透研究提供数据支撑。【方法】对喷射... 【目的】以自主研发的木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP)微滴喷射系统为基础,开展紫外线固化黏结剂(UV胶)微滴喷射过程的研究,优化喷射系统工艺参数和阀体结构参数,为木塑复合材料3DP工艺液滴铺展渗透研究提供数据支撑。【方法】对喷射阀撞针的位移特征、UV胶的流变特性进行测定分析,确定了影响木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程的喷射参数。采用有限元法对微滴喷射过程进行仿真,分析了微滴喷射过程中UV胶在喷嘴处速度、压力和质量流率的变化特征,获得了喷射参数对微滴喷射过程的影响规律。选取撞针速度、喷嘴直径、供胶压力为自变量,以液滴成形质量和主液滴速度为评价指标,开展仿真试验求解优化参数组。【结果】单因素试验得到了撞针速度0.3~0.9 m·s^(−1),喷嘴直径0.10~0.20 mm,供胶压力0.1~0.3 MPa,阀座锥角120°~130°的合理喷射参数范围。正交试验得到了喷嘴直径是影响液滴质量的显著因素,供胶压力是影响液滴速度的显著因素,并获得最优的喷射参数组合为喷嘴直径0.10 mm,撞针速度0.9 m·s^(−1),供胶压力0.1 MPa、阀座锥角130°。【结论】建立了基于木塑复合材料3DP微滴喷射过程的VOF有限元模型,完成了喷射参数对微滴喷射影响的研究,获得了最优的喷射参数组合。 展开更多
关键词 木塑复合材料 三维打印与(3dp) 撞针式喷射阀 紫外光 喷射参数
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3DP分层切片中基于点云射线投影的NURBS曲面切片算法 被引量:5
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作者 李娜 程继红 杨继全 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第2期242-246,共5页
给出用于三维打印机的分层切片算法。利用打印模型点云图像不同方向的分形维数参数和切片层数来确定切片方向;通过建立点云在切平面映射的NURBS曲线来拟合模型轮廓线,然后产生打印机使用的指令G代码。设计λ进制数来确定切片方向。λ进... 给出用于三维打印机的分层切片算法。利用打印模型点云图像不同方向的分形维数参数和切片层数来确定切片方向;通过建立点云在切平面映射的NURBS曲线来拟合模型轮廓线,然后产生打印机使用的指令G代码。设计λ进制数来确定切片方向。λ进制数由两个要素组成,其一是分形维数D,其二是切片层数N,D和N都是越小越好。确定了打印方向后,可进行切片处理,得到切平面。点云图像的散乱点映射到切平面,这些点用带一定偏移量的射线来划分,射线与点云交点就是形成NURBS曲线的控制点。详细给出控制点寻找以及建立NURBS曲线及曲面的过程。首先引入分形维数参数D作为重要参数来确定切片方向,使用λ进制体系优化打印方向,提出高效的射线分割算法来分割点云,并使用NURBS曲线拟合来获得精确的边界轮廓。通过两个模型验证该算法误差都在公差允许范围内,优化了打印方向,提高了打印速度。 展开更多
关键词 三维打印机(3dp) 切片算法 点云 射线投影法 NURBS曲线
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光交联自支撑丝素蛋白水凝胶的三维快速成型 被引量:2
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作者 黄益 吕玲玲 +4 位作者 潘小鹏 孙广东 李永强 姚菊明 邵建中 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期179-186,共8页
将丝素蛋白(SF)光诱导自交联原理与挤出式三维(3D)打印相结合,开发了光交联自支撑SF水凝胶的原位成型加工技术.采用旋转流变仪、光流变测试系统和改装的挤出式3D打印设备等对SF溶液的流变性能、光交联性能和成型加工性能等进行研究.结... 将丝素蛋白(SF)光诱导自交联原理与挤出式三维(3D)打印相结合,开发了光交联自支撑SF水凝胶的原位成型加工技术.采用旋转流变仪、光流变测试系统和改装的挤出式3D打印设备等对SF溶液的流变性能、光交联性能和成型加工性能等进行研究.结果表明,SF溶液主要表现为黏性特征,结构强度和稳定性均较差.利用SF的光诱导自交联特性,以三联吡啶氯化钌[Ru(Ⅱ)]和过硫酸钾(KPS)为蓝光引发体系,可实现SF水凝胶的快速光交联成型.SF光交联行为符合指数函数增长模型,因“滤镜效应”,当Ru(Ⅱ)的浓度为0.05 mmol/L时,SF具有最佳的光交联性能.通过调节气压、针头孔径、移动速度及固化速率等参数,采用3D打印设备可实现从单层几何结构到多层三维网络构型SF凝胶材料的高效、精准构建,为SF的生物3D打印提供了新思路. 展开更多
关键词 光交联 丝素蛋白水凝 三维(3D)打印 化行为 弹性模量
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隧道开挖对既有建筑物影响的离心试验研究 被引量:2
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作者 赵立财 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2022年第4期54-66,共13页
已有研究表明,隧道开挖引起的沉降对建筑物的影响显著,目前对于该问题的研究仍然仅限于简单的建筑模型阶段,还无法准确模拟隧道沉降对建筑性能(譬如建筑刚度)的影响程度。针对此问题,本文给出了在复杂地表结构的砂土中进行隧道开挖的试... 已有研究表明,隧道开挖引起的沉降对建筑物的影响显著,目前对于该问题的研究仍然仅限于简单的建筑模型阶段,还无法准确模拟隧道沉降对建筑性能(譬如建筑刚度)的影响程度。针对此问题,本文给出了在复杂地表结构的砂土中进行隧道开挖的试验模拟方法以及一系列相应的离心试验结果。该试验模型采用以粉末为材料的三维打印技术,可制作具有真实布局、立面开口和地基的建筑模型。此材料具有类似于历史案例中建筑物所具有的杨氏弹性模量与脆性响应,因此可以定量研究模型效应和边界条件。试验结果与前人的研究结果基本吻合,表明在试验结果与实际隧道开挖过程中土-结构相互作用基本一致。该试验方法给出了建筑物对隧道沉降影响的定量研究框架,对于类似研究具有借鉴意义。 展开更多
关键词 隧道开挖 三维打印(3dp)技术 既有建筑物 离心试验
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