熔融堆积3D打印成形金属件层间结合研究 被引量：12

1

作者 单忠德 杨立宁 +1 位作者 戎文娟 刘丰 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第8期135-137,141,共4页

金属件熔融堆积3D打印过程中,制件的层间结合性能主要取决于热作用过程,因此对成形过程温度变化进行研究显得尤为重要。该研究基于熔融堆积3D打印成形特点,建立了成形过程有限元分析数学及物理模型,并使用ANSYS有限元软件对不同熔融金... 金属件熔融堆积3D打印过程中,制件的层间结合性能主要取决于热作用过程,因此对成形过程温度变化进行研究显得尤为重要。该研究基于熔融堆积3D打印成形特点,建立了成形过程有限元分析数学及物理模型,并使用ANSYS有限元软件对不同熔融金属温度、基板温度及堆积速度条件下成形过程温度场变化进行模拟研究。结合相同参数条件下的对比工艺试验,研究了这些参数对最终成形金属实体层间结合性能的影响。研究结果表明:随着熔融金属温度、基板温度的升高,以及堆积速度的增加,成形实体温度上升速度加快,高温热影响区增大,温度梯度减小,实体层间结合及拉伸性能提高,并在熔融金属温度160℃,基板温度90℃,堆积速度16mm/s参数条件下打印出了层间结合良好的铋锡合金实体。 展开更多

关键词 3D打印 熔融堆积 温度 有限元分析

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熔融堆积成形过程温度场的模拟研究 被引量：6

2

作者 张晓萍 颜永年 袁晓蒙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期1101-1104,共4页

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 。

关键词 熔融堆积 热传导 温度场 动态模拟 对流换热

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基于稳健设计的熔融堆积成型工艺参数的优化 被引量：5

3

作者 彭安华 张剑峰 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2008年第3期40-43,共4页

针对熔融堆积成型工艺的尺寸精度和翘曲变形两个指标,选择线宽补偿(A)、挤出速度(B)、填充速度(C)、层厚(D)四个工艺参数作为控制因子,采用稳健设计和模糊综合评判相结合的方法优化熔融堆积成型工艺参数.优化结果表明,工艺参数对指标影... 针对熔融堆积成型工艺的尺寸精度和翘曲变形两个指标,选择线宽补偿(A)、挤出速度(B)、填充速度(C)、层厚(D)四个工艺参数作为控制因子,采用稳健设计和模糊综合评判相结合的方法优化熔融堆积成型工艺参数.优化结果表明,工艺参数对指标影响的显著性程度的主次顺序为A、B、D、C,最佳工艺参数的组合方案为A1B1C2D3. 展开更多

关键词 熔融堆积成型 稳健设计 模糊综合评判 参数优化

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聚合物熔融堆积快速成型中的翘曲问题与控制对策 被引量：3

4

作者 江开勇 顾永华 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期21-23,共3页

针对聚合物材料在熔融堆积快速成型过程中因材料收缩引起的翘曲变形现象,通过理论建模,并经过计算分析,考察了翘曲变形与堆积层数的关系,在此基础上提出了有效抑制翘曲变形的措施。结果表明,实体熔融堆积快速成型的翘曲变形现象主要发... 针对聚合物材料在熔融堆积快速成型过程中因材料收缩引起的翘曲变形现象,通过理论建模,并经过计算分析,考察了翘曲变形与堆积层数的关系,在此基础上提出了有效抑制翘曲变形的措施。结果表明,实体熔融堆积快速成型的翘曲变形现象主要发生在堆积开始的最初几层,随着堆积层数的增加,实体的弯曲强度增加,翘曲变形逐渐减小。 展开更多

关键词 聚合物 熔融堆积快速成型 翘曲 控制对策

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熔融堆积成型中ABS材料收缩及变形实验 被引量：2

5

作者 许耀东 徐剑 张天宇 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第2期37-40,共4页

快速成型将CAD模型转化为实物模型中,由于材料的收缩变形导致成型件尺寸出现较大的偏差。为使打印零件能合理装配,降低收缩变形对装配的影响,根据熔融堆积成型原理对ABS材料进行成型实验,利用回归分析法找到模型缩放比例与成型收缩比例... 快速成型将CAD模型转化为实物模型中,由于材料的收缩变形导致成型件尺寸出现较大的偏差。为使打印零件能合理装配,降低收缩变形对装配的影响,根据熔融堆积成型原理对ABS材料进行成型实验,利用回归分析法找到模型缩放比例与成型收缩比例存在着线性递增的规律,以及打印模型圆度误差与材料填充率也存在线性关系的规律,在无翘曲变形的情况下,材料填充率每增加20%,圆度误差降低0.05 mm。利用上述规律可预先对模型进行处理,以保证装配的合理性和打印零件的质量。 展开更多

关键词 熔融堆积成型 收缩 变形 圆度误差 材料填充率

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熔融堆积成形材料挤出技术研究 被引量：1

6

作者 吴任东 颜永年 +1 位作者 魏大中 唐果林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期211-213,共3页

研究了熔融堆积成形工艺中的一个关键技术——材料挤压。分析了国内外各种机型的结构特点 ,提出了一种新的材料分级加压挤出方式 ,并采用该方式开发完成了基于熔融堆积工艺的 MEM-60 0成形机。

关键词 快速成形 熔融堆积成形 喷射技术

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扫描速度对熔融堆积成形影响的有限元分析 被引量：3

7

作者 裴琳 吴任东 +1 位作者 张人佶 颜永年 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期687-689,共3页

熔融堆积成形是一种重要的快速原型工艺 ,为了提高其加工效率 ,提出了高速扫描的工艺方案 ,通过有限元分析及工艺实验 ,验证了高速扫描的合理性和可行性。数值建模以及有限元分析在非线性有限元软件 MRAC的基础上进行 ,利用了单元激活技... 熔融堆积成形是一种重要的快速原型工艺 ,为了提高其加工效率 ,提出了高速扫描的工艺方案 ,通过有限元分析及工艺实验 ,验证了高速扫描的合理性和可行性。数值建模以及有限元分析在非线性有限元软件 MRAC的基础上进行 ,利用了单元激活技术 ,进行了二次开发 ,合理地描述出熔融堆积成形过程。 展开更多

关键词 快速成形 熔融堆积成形 数值建模 有限元分析

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基于熔融堆积技术研究加工路径与产品性能关系 被引量：2

8

作者 闫勇增 聂文忠 +1 位作者 房光开 周迪 《现代塑料加工应用》 CAS 北大核心 2016年第2期57-59,共3页

基于熔融堆积技术制作不同加工路径的试样,通过拉伸试验和弯曲试验,研究试样的拉伸性能和弯曲性能。结果表明:试样的拉伸性能和弯曲性能随加工路径角度增加而减小,而且平放式试样的拉伸性能和弯曲性能好于立式试样的。制作零件时,根据... 基于熔融堆积技术制作不同加工路径的试样,通过拉伸试验和弯曲试验,研究试样的拉伸性能和弯曲性能。结果表明:试样的拉伸性能和弯曲性能随加工路径角度增加而减小,而且平放式试样的拉伸性能和弯曲性能好于立式试样的。制作零件时,根据零件受力部位的特点选择不同加工方式可以提高零件强度。 展开更多

关键词 熔融堆积技术 加工路径 拉伸性能 弯曲性能

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熔融挤压堆积成形的原型精度分析 被引量：6

9

作者 江开勇 肖棋 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期665-667,共3页

从分层叠加制造的基本原理出发 ,通过几何运算 ,建立了用于分析原理性误差的理论公式。该公式适用于 RP技术的各种工艺方法 ,具有普遍意义 ;通过成形实验 ,探讨了几种不同聚合物材料的成形精度规律。结果表明 ,试件的实测结果与理论值... 从分层叠加制造的基本原理出发 ,通过几何运算 ,建立了用于分析原理性误差的理论公式。该公式适用于 RP技术的各种工艺方法 ,具有普遍意义 ;通过成形实验 ,探讨了几种不同聚合物材料的成形精度规律。结果表明 ,试件的实测结果与理论值吻合。同时发现 ,当采用结晶型材料 ,由于其具有较大的线收缩率 。 展开更多

关键词 快速成形 熔融挤压堆积 成形精度 实验分析

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聚合物熔融挤压堆积成型技术 被引量：10

10

作者 江开勇 《工程塑料应用》 CAS CSCD 2000年第6期16-18,共3页

按照熔融挤压堆积成型(MEM)技术,探讨了PA,PP,ABS及AS 4种聚合物的成型特性,并确定了相应的工艺条件,为拓展成型材料的选择范围提供了依据。

关键词 快速成型 熔融挤压堆积 成型 高聚物 MEM

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熔融沉积快速成型的翘曲变形分析和解决方法 被引量：22

11

作者 宋丹路 周红燕 马德毅 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第3期106-107,109,共3页

介绍了 FDM快速成型系统的原理、应用、发展方向及其存在的问题。实验分析阐述了熔融挤压堆积成型法在快速原型制造中误差变形的类型及引起这些误差变形的主要因素 ,并针对原型精度影响最大 ,也是最难解决的翘曲变形提出了具体解决方法... 介绍了 FDM快速成型系统的原理、应用、发展方向及其存在的问题。实验分析阐述了熔融挤压堆积成型法在快速原型制造中误差变形的类型及引起这些误差变形的主要因素 ,并针对原型精度影响最大 ,也是最难解决的翘曲变形提出了具体解决方法。该方法同样适用于 展开更多

关键词 快速成形 熔融挤压堆积 误差分析 翘曲变形 FDM

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热处理工艺对3D打印PLA试件力学性能的影响 被引量：8

12

作者 刘晓军 迟百宏 +2 位作者 王成硕 杨卫民 焦志伟 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期40-42,57,共4页

在熔融堆积成形制造技术中,成形制品的热处理工艺对于其力学性能和外观有较大影响。以熔体微分粒料3D打印机为实验平台,以PLA为实验材料,在相同工艺参数下,打印15个拉伸试件,并将其分成5组,其中,第一组不做处理,第二至第四组分别在不同... 在熔融堆积成形制造技术中,成形制品的热处理工艺对于其力学性能和外观有较大影响。以熔体微分粒料3D打印机为实验平台,以PLA为实验材料,在相同工艺参数下,打印15个拉伸试件,并将其分成5组,其中,第一组不做处理,第二至第四组分别在不同的温度下进行热处理。将5组试件进行拉伸测试,得到每组平均最大拉伸强度,并取样进行X-射线衍射分析,通过Jade软件对图谱进行结晶度计算,得到了在不同温度下试件的结晶度,分析了热处理温度、最大拉伸强度、结晶度之间的相互关系。实验结果表明:随着热处理温度的提高,试件的最大拉伸强度和结晶度都呈先增大后减小的趋势,且试件的拉伸强度和结晶度成正相关关系。热处理温度在100~120℃之间时,试件的拉伸强度最大;在100℃时,结晶度达到最高。仅从试件的拉伸强度考虑,最佳热处理温度为100℃。 展开更多

关键词 熔融堆积 3D打印机 热处理 拉伸强度 结晶度

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FDM工艺过程中丝材的粘结机理与热学分析 被引量：23

13

作者 王天明 金烨 习俊通 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1230-1233,1238,共5页

分析了熔融堆积成形(FDM)工艺中挤出丝材的温度随时间、路径的变化规律,通过对丝材物理模型的合理假设,建立了挤出丝材温度场的数学模型,并根据Stratasys商用机FDM2000所使用的ABS-P400丝材的热学参数,结合聚合物的粘结机理,验证了模型... 分析了熔融堆积成形(FDM)工艺中挤出丝材的温度随时间、路径的变化规律,通过对丝材物理模型的合理假设,建立了挤出丝材温度场的数学模型,并根据Stratasys商用机FDM2000所使用的ABS-P400丝材的热学参数,结合聚合物的粘结机理,验证了模型的合理性. 展开更多

关键词 快速成形 熔融堆积成形 热学模型 丝材

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基于灰关联度分析的FDM工艺参数优化研究 被引量：10

14

作者 彭安华 王智明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第5期625-629,共5页

针对熔融堆积成型工艺中的加工时间、尺寸精度、翘曲变形3个指标,选择线宽补偿(A)、挤出速度(B)、填充速度(C)和层厚(D)4个工艺参数作为控制因子。首先,通过正交实验确定控制因子对单个指标的影响程度,然后进一步利用灰关联度分析确定... 针对熔融堆积成型工艺中的加工时间、尺寸精度、翘曲变形3个指标,选择线宽补偿(A)、挤出速度(B)、填充速度(C)和层厚(D)4个工艺参数作为控制因子。首先,通过正交实验确定控制因子对单个指标的影响程度,然后进一步利用灰关联度分析确定控制因子对综合指标的影响程度及最佳工艺参数组合方案。结果表明对综合工艺指标影响的主次顺序为A、D、C、B,最佳制作参数组合为A1B3C3D3。 展开更多

关键词 熔融堆积成型 正交实验 灰关联度分析 参数优化

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控制FDM成型制件误差的方法研究 被引量：10

15

作者 陈雪芳 张义平 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第11期39-41,71,共4页

快速制模是快速成型的主要应用之一,但成型件的精度难以达到快速制模对原型或型芯尺寸精度和表面精度的要求。系统分析了熔融堆积成型(FDM)工艺成型精度的影响因素,分析产生误差的根源及作用机理。针对FDM产生的误差,通过定性和定量分析... 快速制模是快速成型的主要应用之一,但成型件的精度难以达到快速制模对原型或型芯尺寸精度和表面精度的要求。系统分析了熔融堆积成型(FDM)工艺成型精度的影响因素,分析产生误差的根源及作用机理。针对FDM产生的误差,通过定性和定量分析,提出减小误差的途径和方法,并通过实例验证了解决翘曲变形和尺寸精度问题的方法,提高了原型的精度,对熔融堆积成型工艺精度的提高具有实际的参考价值。 展开更多

关键词 快速成型 熔融堆积成型 成型精度

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FDM快速成型技术中原理性误差分析 被引量：8

16

作者 彭安华 张加林 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第4期83-85,共3页

在全面分析FDM快速成型制件误差产生原因的基础上,着重分析了三角化过程及切片过程误差产生的原因。在三角化过程中,利用pro/E软件求出了不同弦差(ε)对应三角形数目。在切片过程中,分析了台阶效应产生的原因,并以四分之一的球体为例求... 在全面分析FDM快速成型制件误差产生原因的基础上,着重分析了三角化过程及切片过程误差产生的原因。在三角化过程中,利用pro/E软件求出了不同弦差(ε)对应三角形数目。在切片过程中,分析了台阶效应产生的原因,并以四分之一的球体为例求出了阶梯误差(δ)的计算公式。最后提出了减小阶梯误差的方法,即斜切法、自适应切片法、直接切片法等。 展开更多

关键词 熔融堆积成型 三角化 切片 原理性误差

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FDM用PETG系列耗材的改性研究 被引量：5

17

作者 乔雯钰 王晨蕾 胡浩 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期24-31,共8页

对市售聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)丝材及原材料进行研究,选用PETG 2012作为制备熔融堆积成型技术(FDM)用PETG丝材的基体树脂。选用聚碳酸酯(PC)对基体PETG进行增韧增强改性,并制成3D打印高分子丝材进行打印测试,探... 对市售聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)丝材及原材料进行研究,选用PETG 2012作为制备熔融堆积成型技术(FDM)用PETG丝材的基体树脂。选用聚碳酸酯(PC)对基体PETG进行增韧增强改性,并制成3D打印高分子丝材进行打印测试,探讨了PC含量对PETG耗材及制件性能的影响。结果表明,在低PC含量下,PETG与PC的相容性较好,PETG与PC制件未出现明显的分层,分布比较均匀;共混物的流动性随着PC含量的增加而降低,且打印件的维卡软化温度和热变形温度随着PC用量的增加而增加;此外,PC材料的加入使得PETG打印件的力学性能得到较大改善:打印件的拉伸强度随着PC用量的增加而增大,缺口冲击强度却随着PC用量的增加呈现先增加后减小的趋势;PETG/PC的配比为1∶1时,可制得力学性能优异的3D打印耗材。 展开更多

关键词 聚对苯二甲酸乙二醇酯-1 4-环己烷二甲醇酯 聚碳酸酯 熔融堆积成型技术 改性

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3D打印取代木模的砂型铸造工艺研究 被引量：10

18

作者 施允洋 刘方方 +1 位作者 房开拓 王晓华 《南方农机》 2017年第20期11-12,共2页

为降低传统砂型铸造制作成本及提高中小批量生产效率,文章结合3D打印技术,设计一个模型,采用PLA材料并通过熔融堆积法打印成型,根据3D打印模型造型、开炉浇注成型并铸件整理。通过对比得到,采用3D打印技术的砂型铸造比采用传统木模铸造... 为降低传统砂型铸造制作成本及提高中小批量生产效率,文章结合3D打印技术,设计一个模型,采用PLA材料并通过熔融堆积法打印成型,根据3D打印模型造型、开炉浇注成型并铸件整理。通过对比得到,采用3D打印技术的砂型铸造比采用传统木模铸造制作周期大大缩短、成本低且产品个性化程度高,具有较广的应用范围和很强的生存空间,在未来将会给铸造行业带来新的元素,加快产业发展。 展开更多

关键词 3D打印 砂型铸造 FDM熔融堆积法 PLA

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3D打印聚乳酸材料力学性能的研究 被引量：11

19

作者 王晨蕾 乔雯钰 +2 位作者 胡浩 杨飏 顾哲明 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期115-119,共5页

基于熔融堆积成型技术(FDM)研究了打印参数如打印温度、打印速度、风扇对3D打印聚乳酸样条拉伸强度的影响。实验结果表明:沿X轴打印时,打印温度为200℃,其拉伸力学性能最好;沿Z轴打印时,当打印温度为205℃时,其拉伸力学性能最好;打印速... 基于熔融堆积成型技术(FDM)研究了打印参数如打印温度、打印速度、风扇对3D打印聚乳酸样条拉伸强度的影响。实验结果表明:沿X轴打印时,打印温度为200℃,其拉伸力学性能最好;沿Z轴打印时,当打印温度为205℃时,其拉伸力学性能最好;打印速度为20 mm/s时拉伸强度最好,打印速度为40 mm/s时结晶情况较差影响拉伸强度;风扇在关闭的情况下拉伸强度更高。影响FDM 3D打印的因素众多,需尽量严格控制工艺参数,否则会造成数据偏差过大。 展开更多

关键词 熔融堆积成型技术 拉伸强度 打印温度 打印速度

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提高FDM模型表面质量的方法 被引量：10

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作者 郭磊 陆长德 初建杰 《现代制造工程》 CSCD 2006年第3期69-70,94,共3页

通过阐述熔融材料堆积成形(FDM)技术的工作原理,从成形方式和成形过程等方面分析造成模型表面质量不高的原因,提出通过在CAD数字模型设计阶段对其进行前期处理从而提高模型表面质量的简单方法,经过多次试验获得良好的效果。

关键词 熔融材料堆积成形 表面质量 前期处理

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