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木质素熔融沉积式3D打印的分子结构-流变学响应关系研究进展
1
作者
姜波
焦欢
+1 位作者
郭新宇
金永灿
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期304-311,共8页
木质素作为自然界储量最大的可再生芳香族生物质资源,开发其高值化加工利用技术是林业生物质产业转型升级的重要途径。近年来,基于3D打印技术制备高性能木质素基复合材料的研究发展迅速。木质素的3D打印可快速、高效构建具有特定功能特...
木质素作为自然界储量最大的可再生芳香族生物质资源,开发其高值化加工利用技术是林业生物质产业转型升级的重要途径。近年来,基于3D打印技术制备高性能木质素基复合材料的研究发展迅速。木质素的3D打印可快速、高效构建具有特定功能特性的复合材料,且可灵活调控木质素基复合材料的宏观、微观结构,以使其满足能量传输、药物递送和个性化医疗等需求。然而,由于木质素分子结构复杂多变、分子量分布宽、脆性大等特点,木质素的分子结构-流变学响应关系仍缺乏系统研究,限制了木质素基复合材料的进一步开发和应用。本文基于近年来木质素熔融沉积式3D打印的发展现状,系统总结了木质素分子结构与其熔融流变学的响应关系。首先介绍了木质素的分子结构特性和熔融沉积式3D打印技术,然后重点对比分析了不同木质素分子结构、木质素与热塑性高聚物的共混对其熔融流变学特性和打印性的影响,最后总结了木质素熔融沉积式3D打印面临的挑战,并对木质素熔融沉积式3D打印的发展方向进行了展望,通过更好地理解木质素熔融流变学的构-效关系,促进木质素的高值化利用。
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关键词
木质素
熔融沉积打印
分子结构
熔融
流变学
构-效关系
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职称材料
FDM全彩色3D打印机颜色匹配标定算法研究
2
作者
徐宏伟
叶文斌
+1 位作者
马顺尧
张航
《中国机械工程》
北大核心
2025年第9期2081-2086,共6页
对所开发的全彩色熔融沉积建模(FDM)3D打印机混色效果进行试验分析,验证了所设计的混色喷头的混色均匀性。在此基础上提出了基于FDM 3D打印聚乳酸(PLA)丝材和BP神经网络的RGB-CMYKW颜色匹配标定算法。将CMYW四色丝材按照不同比例混合,获...
对所开发的全彩色熔融沉积建模(FDM)3D打印机混色效果进行试验分析,验证了所设计的混色喷头的混色均匀性。在此基础上提出了基于FDM 3D打印聚乳酸(PLA)丝材和BP神经网络的RGB-CMYKW颜色匹配标定算法。将CMYW四色丝材按照不同比例混合,获得529种混色样片。利用SOFV-1xi图像采集设备在标准D50光源下对混色样片进行图像颜色(RGB)信息提取,同时结合标准色卡对同一采集条件下提取的信息进行颜色校正,得到529个RGB-CMYW的颜色转换子样。对子样进行训练,确定了FDM 3D打印全彩色颜色匹配标定算法。利用所开发的全彩色FDM 3D打印机进行24色片打印,分析计算打印色片与标准24色卡的对应色差,结果表明,色差普遍较小,能较好地复制颜色特征。同时进行了实际的三维彩色模型设计及打印,进一步验证了所提出的颜色匹配算法的可靠性和实用性。
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关键词
熔融
沉积
建模3D
打印
颜色匹配
混色
标定算法
神经网络
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职称材料
高性能电加热玻璃3D打印与微转印复合制造工艺
被引量:
3
3
作者
杨建军
李红珂
+3 位作者
朱晓阳
许权
王飞
兰红波
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期820-831,共12页
为了解决透明电加热玻璃制造技术难以兼顾电加热玻璃加热线的透光率、导电性以及附着力的问题,开发了一种可低成本、批量化实现高性能电加热玻璃制造的复合工艺。该工艺采用电场驱动熔融喷射沉积(Electric-field-driven Fusion Depositi...
为了解决透明电加热玻璃制造技术难以兼顾电加热玻璃加热线的透光率、导电性以及附着力的问题,开发了一种可低成本、批量化实现高性能电加热玻璃制造的复合工艺。该工艺采用电场驱动熔融喷射沉积(Electric-field-driven Fusion Deposition,EFD)3D打印和UV辅助微转印复合制造透明电加热玻璃。根据复合制造工艺原理,选择及配制了EFD 3D打印、UV辅助微转印介质以及加热线材料。通过具体实验揭示了主要工艺参数对制造透明电加热玻璃加热线结构参数的影响以及规律,并确定了复合制造工艺的最佳工艺窗口。依据最优工艺参数实现了有效图案化面积为60mm×70mm,线宽为15μm,高宽比为0.7,周期为1 000μm,透光率为88%,方阻为0.5Ω/sq,附着力为4B级,加热线为线栅结构的透明电加热玻璃制造。实验结果表明:利用EFD 3D打印和UV辅助微转印复合工艺制造的透明电加热玻璃具有透光率高、方阻低及附着力高等优势。该复合工艺为实现低成本、高性能的电加热玻璃的批量化制造提供了全新的解决方案。
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关键词
透明加热玻璃
复合制造
电场驱动
熔融
喷射
沉积
3D
打印
UV辅助微转印
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职称材料
非封闭式FDM 3D打印机喷头温度控制器研究
被引量:
2
4
作者
张金立
施一萍
+2 位作者
刘瑾
吕晨悦
程宗政
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2021年第1期53-55,59,共4页
针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例-积分-微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改...
针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例-积分-微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改进鲸鱼优化的反向传播(BP)-PID控制器对PID参数自适应控制,从而对喷头温度精确控制。实验表明:改进的鲸鱼优化算法比遗传算法与粒子群算法寻优能力更强,且经改进鲸鱼算法优化的BP-PID喷头温度控制器稳定速度更快,自适应能力更强。
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关键词
熔融
沉积
成型(FDM)3D
打印
机
鲸鱼优化算法
反向传播(BP)神经网络
比例-积分-微分(PID)控制
喷头温度
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职称材料
题名
木质素熔融沉积式3D打印的分子结构-流变学响应关系研究进展
1
作者
姜波
焦欢
郭新宇
金永灿
机构
南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心
植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期304-311,共8页
基金
国家自然科学基金(32201500)
江苏省自然科学基金(BK20220431)
+1 种基金
江苏省高等学校自然科学研究基金(21KJB220001)
国家林业和草原局植物纤维功能材料重点实验室开放基金(2022KFJJ05)。
文摘
木质素作为自然界储量最大的可再生芳香族生物质资源,开发其高值化加工利用技术是林业生物质产业转型升级的重要途径。近年来,基于3D打印技术制备高性能木质素基复合材料的研究发展迅速。木质素的3D打印可快速、高效构建具有特定功能特性的复合材料,且可灵活调控木质素基复合材料的宏观、微观结构,以使其满足能量传输、药物递送和个性化医疗等需求。然而,由于木质素分子结构复杂多变、分子量分布宽、脆性大等特点,木质素的分子结构-流变学响应关系仍缺乏系统研究,限制了木质素基复合材料的进一步开发和应用。本文基于近年来木质素熔融沉积式3D打印的发展现状,系统总结了木质素分子结构与其熔融流变学的响应关系。首先介绍了木质素的分子结构特性和熔融沉积式3D打印技术,然后重点对比分析了不同木质素分子结构、木质素与热塑性高聚物的共混对其熔融流变学特性和打印性的影响,最后总结了木质素熔融沉积式3D打印面临的挑战,并对木质素熔融沉积式3D打印的发展方向进行了展望,通过更好地理解木质素熔融流变学的构-效关系,促进木质素的高值化利用。
关键词
木质素
熔融沉积打印
分子结构
熔融
流变学
构-效关系
Keywords
lignin
fused deposition modeling
structure
melt rheology
structure-rheology relationship
分类号
O636.2 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
FDM全彩色3D打印机颜色匹配标定算法研究
2
作者
徐宏伟
叶文斌
马顺尧
张航
机构
西安理工大学印刷包装与数字媒体学院
出处
《中国机械工程》
北大核心
2025年第9期2081-2086,共6页
基金
“十四五”装备预研项目(9090102050301)。
文摘
对所开发的全彩色熔融沉积建模(FDM)3D打印机混色效果进行试验分析,验证了所设计的混色喷头的混色均匀性。在此基础上提出了基于FDM 3D打印聚乳酸(PLA)丝材和BP神经网络的RGB-CMYKW颜色匹配标定算法。将CMYW四色丝材按照不同比例混合,获得529种混色样片。利用SOFV-1xi图像采集设备在标准D50光源下对混色样片进行图像颜色(RGB)信息提取,同时结合标准色卡对同一采集条件下提取的信息进行颜色校正,得到529个RGB-CMYW的颜色转换子样。对子样进行训练,确定了FDM 3D打印全彩色颜色匹配标定算法。利用所开发的全彩色FDM 3D打印机进行24色片打印,分析计算打印色片与标准24色卡的对应色差,结果表明,色差普遍较小,能较好地复制颜色特征。同时进行了实际的三维彩色模型设计及打印,进一步验证了所提出的颜色匹配算法的可靠性和实用性。
关键词
熔融
沉积
建模3D
打印
颜色匹配
混色
标定算法
神经网络
Keywords
fused deposition modeling(FDM)3D printing
color matching
color mixing
calibration algorithm
neural network
分类号
TH140.7 [一般工业技术—材料科学与工程]
TP206.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
高性能电加热玻璃3D打印与微转印复合制造工艺
被引量:
3
3
作者
杨建军
李红珂
朱晓阳
许权
王飞
兰红波
机构
青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心
青岛理工大学机械与汽车工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期820-831,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51705271
No.51775288)
+1 种基金
山东省自然科学基金资助项目(No.ZR2017QEE018)
山东省高等学校科技计划资助项目(No.J17KA032)
文摘
为了解决透明电加热玻璃制造技术难以兼顾电加热玻璃加热线的透光率、导电性以及附着力的问题,开发了一种可低成本、批量化实现高性能电加热玻璃制造的复合工艺。该工艺采用电场驱动熔融喷射沉积(Electric-field-driven Fusion Deposition,EFD)3D打印和UV辅助微转印复合制造透明电加热玻璃。根据复合制造工艺原理,选择及配制了EFD 3D打印、UV辅助微转印介质以及加热线材料。通过具体实验揭示了主要工艺参数对制造透明电加热玻璃加热线结构参数的影响以及规律,并确定了复合制造工艺的最佳工艺窗口。依据最优工艺参数实现了有效图案化面积为60mm×70mm,线宽为15μm,高宽比为0.7,周期为1 000μm,透光率为88%,方阻为0.5Ω/sq,附着力为4B级,加热线为线栅结构的透明电加热玻璃制造。实验结果表明:利用EFD 3D打印和UV辅助微转印复合工艺制造的透明电加热玻璃具有透光率高、方阻低及附着力高等优势。该复合工艺为实现低成本、高性能的电加热玻璃的批量化制造提供了全新的解决方案。
关键词
透明加热玻璃
复合制造
电场驱动
熔融
喷射
沉积
3D
打印
UV辅助微转印
Keywords
transparent glass heater
composite manufacturing
electric-field-driven-melt-jet deposition 3D printing
UV-assisted micro-transfer
分类号
TP391.73 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
非封闭式FDM 3D打印机喷头温度控制器研究
被引量:
2
4
作者
张金立
施一萍
刘瑾
吕晨悦
程宗政
机构
上海工程技术大学电子电气工程学院
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2021年第1期53-55,59,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(61701296)
上海工程技术大学研究生科创项目(18KY0227)。
文摘
针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例-积分-微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改进鲸鱼优化的反向传播(BP)-PID控制器对PID参数自适应控制,从而对喷头温度精确控制。实验表明:改进的鲸鱼优化算法比遗传算法与粒子群算法寻优能力更强,且经改进鲸鱼算法优化的BP-PID喷头温度控制器稳定速度更快,自适应能力更强。
关键词
熔融
沉积
成型(FDM)3D
打印
机
鲸鱼优化算法
反向传播(BP)神经网络
比例-积分-微分(PID)控制
喷头温度
Keywords
fused deposition modeling(FDM)3D printers
whale optimization algorithm(WOA)
back proporgation(BP)neural network
proportional-integral-differential(PID)control
nozzle temperature
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
木质素熔融沉积式3D打印的分子结构-流变学响应关系研究进展
姜波
焦欢
郭新宇
金永灿
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
FDM全彩色3D打印机颜色匹配标定算法研究
徐宏伟
叶文斌
马顺尧
张航
《中国机械工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
高性能电加热玻璃3D打印与微转印复合制造工艺
杨建军
李红珂
朱晓阳
许权
王飞
兰红波
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
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职称材料
4
非封闭式FDM 3D打印机喷头温度控制器研究
张金立
施一萍
刘瑾
吕晨悦
程宗政
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
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