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熔丝成型制品三维表面粗糙度的理论与实验研究 被引量：1
1
作者 姜世杰 胡科 +1 位作者 陈丕峰 战明 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1290-1297,共8页
熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是通过挤出材料丝相互堆积、累加形成三维实体的一种增材制造技术,而逐层累加的制造工艺使得FFF制品的表面质量存在明显缺陷.为提出有效的改进措施,需明确FFF制品表面粗糙度的产生机理.基于结... 熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是通过挤出材料丝相互堆积、累加形成三维实体的一种增材制造技术,而逐层累加的制造工艺使得FFF制品的表面质量存在明显缺陷.为提出有效的改进措施,需明确FFF制品表面粗糙度的产生机理.基于结合颈成型过程,以材料丝表面轮廓为研究对象,创建了基于横、纵两向结合颈垂直/平行于纤维方向的表面粗糙度数学模型.制备FFF样件,利用激光显微镜获取样件表面粗糙度.理论与实验结果验证了模型的正确性,为FFF制品表面质量的改进与提高提供了理论依据和技术支持. 展开更多
关键词 熔丝成型 结合颈 表面粗糙度 理论模型 实验研究
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熔丝成型薄板表面粗糙度理论模型与实验验证 被引量：1
2
作者 姜世杰 胡科 +1 位作者 陈丕峰 SIYAJEU Yannick 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期980-985,1004,共7页
针对熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)产品的表面质量缺陷问题,提出了一种FFF产品表面粗糙度的理论建模方法.以材料丝表面轮廓为研究对象,考虑样件表面的实际情况,分别建立了FFF产品垂直和平行于纤维方向的表面粗糙度理论模型... 针对熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)产品的表面质量缺陷问题,提出了一种FFF产品表面粗糙度的理论建模方法.以材料丝表面轮廓为研究对象,考虑样件表面的实际情况,分别建立了FFF产品垂直和平行于纤维方向的表面粗糙度理论模型;与此同时,利用激光显微镜完成了相关样件表面粗糙度的实验研究;通过对比理论分析与实验结果,验证了所建模型的正确性;理论模型的敏感性分析研究表明,增大挤出宽度或打印层厚度会增大FFF产品的表面粗糙度,而增大重叠区域宽度则会降低表面粗糙度. 展开更多
关键词 熔丝成型 表面粗糙度 表面轮廓 理论模型 实验测试
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熔丝成型薄板拉伸性能的理论与实验研究
3
作者 姜世杰 董天阔 +1 位作者 戴卫兵 战明 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期65-70,共6页
由于熔丝成型(fused filament fabrication, FFF)技术逐层沉积的制造工艺特点,其产品的拉伸性能存在着明显的局限性.为了能够提出切实有效的改进措施,需要明确FFF产品相应的机理,即建立本构关系理论模型.基于经典弹性力学理论,对FFF薄... 由于熔丝成型(fused filament fabrication, FFF)技术逐层沉积的制造工艺特点,其产品的拉伸性能存在着明显的局限性.为了能够提出切实有效的改进措施,需要明确FFF产品相应的机理,即建立本构关系理论模型.基于经典弹性力学理论,对FFF薄板试件的本构关系进行了理论建模,完成了试件拉伸性能的解析研究;然后利用拉伸实验机获得了试件拉伸性能的实验结果;最后,分别将X和Z方向打印试件的理论与实验的应力-应变曲线结果相对比,发现二者吻合度较好,验证了理论模型的正确性与准确性. 展开更多
关键词 熔丝成型 拉伸性能 本构模型 应力-应变 拉伸实验
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过程参数对熔丝成型产品结合颈的影响
4
作者 贠超群 姜世杰 +1 位作者 战阳 李常有 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1263-1269,共7页
熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是当今应用最广泛的增材制造技术之一.FFF产品相邻挤出材料丝之间的结合颈对其成型质量有重要影响,并随过程参数的改变而明显变化.针对不同过程参数对结合颈的影响进行了实验与理论研究.根据... 熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是当今应用最广泛的增材制造技术之一.FFF产品相邻挤出材料丝之间的结合颈对其成型质量有重要影响,并随过程参数的改变而明显变化.针对不同过程参数对结合颈的影响进行了实验与理论研究.根据部分析因设计制备了不同过程参数下的FFF样件,利用扫描电子显微镜完成结合颈的实验研究,并建立了结合颈的理论模型.结果表明:过程参数对样件结合颈有一定的影响;适当降低打印速度或增加挤出温度、挤出宽度、打印层厚度及填充率,结合颈增大,但改善效果有限,理论模型准确可靠. 展开更多
关键词 熔丝成型 结合颈 过程参数 扫描电子显微镜 实验研究
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熔丝加工成型薄板的动力学特性及响应 被引量：1
5
作者 姜世杰 孙明宇 +1 位作者 董天阔 陈丕峰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期673-678,共6页
通过熔丝加工成型(fused filament fabrication,FFF)理论与实验相结合,研究了悬臂边界条件下FFF薄板的固有特性和振动响应.首先,针对FFF薄板的分层和正交各向异性等特点,基于正交多项式法对其进行理论建模.然后,通过Ritz法获取FFF薄板... 通过熔丝加工成型(fused filament fabrication,FFF)理论与实验相结合,研究了悬臂边界条件下FFF薄板的固有特性和振动响应.首先,针对FFF薄板的分层和正交各向异性等特点,基于正交多项式法对其进行理论建模.然后,通过Ritz法获取FFF薄板的固有特性,再利用频域振动方程解析研究薄板内任意一点的振动响应.最后,以聚乳酸(PLA)FFF薄板为例,实验研究了其固有特性和动态响应,以分析验证理论模型的正确性.结果表明:本文建立的FFF薄板理论模型,能够准确预测出薄板的固有特性和动态响应结果,理论模型可靠. 展开更多
关键词 熔丝加工成型 固有特性 振动响应 正交多项式法 实验研究
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熔丝沉积成型中最优放置方向选择算法
6
作者 魏潇然 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期99-105,共7页
在熔丝沉积成型制造中,调整物体放置方向可以改善制造后模型表面精确度,并能有效减少打印耗材和打印时间.但是现有最优放置角度算法很少兼顾这三因素.文中在考虑这三因素的基础上,同时分析人们对显著特征区域精细程度主观观感的不同,以... 在熔丝沉积成型制造中,调整物体放置方向可以改善制造后模型表面精确度,并能有效减少打印耗材和打印时间.但是现有最优放置角度算法很少兼顾这三因素.文中在考虑这三因素的基础上,同时分析人们对显著特征区域精细程度主观观感的不同,以及去除支撑时对模型的损害,提出了支撑体积耗材、模型表面打印耗材、打印时间、模型表面精细度、模型表面显著特征加权精细度、支撑覆着表面积等6项成型指标与放置角度的关系函数,并根据这6项成型评价指标函数构造最优放置角度目标函数;最后,求解最优化目标函数以获取最优放置角度.实验结果表明,该算法可有效计算各种条件下的物体最优放置角度,优化了制造物体表面的精确度,节约了打印耗材和打印时间,避免了部分后处理对模型造成的损害. 展开更多
关键词 快速成型 熔丝沉积成型 打印放置方向
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熔融沉积成型喷嘴内聚偏氟乙烯熔体温度场仿真与工艺参数研究 被引量：2
7
作者 肖洁 范天翔 +2 位作者 张慧颖 陈烨 王华平 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期68-76,共9页
熔融沉积成型通过线材熔融沉积和冷却黏结的方式制备打印制件,但是线材在喷嘴内的温度会直接影响熔丝的黏结质量,从而影响打印制件的力学性能,而喷嘴内熔体温度对制件黏结质量的影响缺乏相应的理论研究。利用Fluent软件建立聚偏氟乙烯(P... 熔融沉积成型通过线材熔融沉积和冷却黏结的方式制备打印制件,但是线材在喷嘴内的温度会直接影响熔丝的黏结质量,从而影响打印制件的力学性能,而喷嘴内熔体温度对制件黏结质量的影响缺乏相应的理论研究。利用Fluent软件建立聚偏氟乙烯(PVDF)熔体在喷嘴内的温度场模型,研究打印参数对喷嘴内熔体温度场与打印制件黏结性能的影响,通过优化工艺参数为进一步提高打印制件的力学性能提供理论指导。结果表明:喷嘴温度升高时,喷嘴内的熔体温度升高,当喷嘴温度高于230℃时,PVDF线材可在喷嘴中充分熔融,喷嘴直径的改变对熔体温度的影响较小;提高喷嘴温度和减小喷嘴直径有利于熔丝黏结,喷嘴温度为250℃、喷嘴直径为0.4 mm时,打印制件的力学性能最佳。 展开更多
关键词 熔丝沉积成型 聚偏氟乙烯 温度场 有限元分析 工艺参数 力学性能
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振动场下FFF热熔喷头内熔体表观黏度的理论研究 被引量：1
8
作者 姜世杰 陈丕峰 +1 位作者 孙明宇 董天阔 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期395-400,共6页
热熔喷头内部熔体的表观黏度是影响熔丝制造成型(FFF)产品机械性能的关键因素之一.本文首先提出利用振动改善FFF热熔喷头内部熔体表观黏度的方法,即对喷头施加纵向的正弦振动力场;然后针对施加振动后热熔喷头内部熔体的表观黏度进行了... 热熔喷头内部熔体的表观黏度是影响熔丝制造成型(FFF)产品机械性能的关键因素之一.本文首先提出利用振动改善FFF热熔喷头内部熔体表观黏度的方法,即对喷头施加纵向的正弦振动力场;然后针对施加振动后热熔喷头内部熔体的表观黏度进行了理论建模,并利用已有文献中的实验结果验证了理论模型的正确性;最后,利用所建模型探讨了施加不同频率振动后熔体表观黏度的变化规律,阐明了相应机理.研究表明:熔体表观黏度的理论与实验结果吻合度较好,理论模型正确;对热熔喷头施加振动场后,熔体表观黏度有效值随着振动频率的增大而逐渐降低. 展开更多
关键词 熔丝制造成型 热熔喷头 振动 表观黏度 理论模型
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利用不同振动加工对FFF薄板动力学特性的影响 被引量：1
9
作者 姜世杰 孙明宇 +1 位作者 战阳 李常有 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期287-292,共6页
熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是当今使用最为广泛的增材制造技术之一,能够直接生产出几乎任意复杂形状的零部件。利用振动进行FFF加工,并研究了不同振动(不同频率或幅值)对FFF薄板动力学特性的影响规律。首先,将普通FFF设... 熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是当今使用最为广泛的增材制造技术之一,能够直接生产出几乎任意复杂形状的零部件。利用振动进行FFF加工,并研究了不同振动(不同频率或幅值)对FFF薄板动力学特性的影响规律。首先,将普通FFF设备改装成振动式FFF设备;然后制备了利用不同振动加工的薄板样件,并完成锤击法模态试验,确定了样件的固有特性和振动响应;最后,对比分析试验结果,阐明了利用不同振动加工对FFF薄板动力学特性的影响规律。试验结果表明,利用的振动的频率或幅值增大时,样件的固有频率和振动响应会随之降低,而模态振型保持不变。 展开更多
关键词 熔丝成型 利用振动 模态试验 固有特性 振动响应
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基于模糊-PID的FDM设备温度控制系统设计与实现
10
作者 何新英 潘夕琪 刘晓红 《广州航海高等专科学校学报》 2006年第1期33-35,共3页
在熔丝沉积成型温度控制系统中,综合考虑到温度控制的精度及快速性,设计了一种基于模糊-PID控制算法的温度控制系统.实践证明,在熔丝沉积成型中采用该温度控制系统不但可以大大减少初始化升温过程的过渡时间,同时还能有效地保证温度控... 在熔丝沉积成型温度控制系统中,综合考虑到温度控制的精度及快速性,设计了一种基于模糊-PID控制算法的温度控制系统.实践证明,在熔丝沉积成型中采用该温度控制系统不但可以大大减少初始化升温过程的过渡时间,同时还能有效地保证温度控制的稳定和精确,有助于成型工艺的改进和零件质量的提高. 展开更多
关键词 熔丝沉积成型 温度控制 模糊-PID控制
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