ABS/GF大型制品3D打印成型工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 11:38
通過搭建大型三維(3D)打印實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并以玻璃纖維(GF)含量為20%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/GF為實(shí)驗(yàn)材料,采用實(shí)驗(yàn)方法,研究了在計(jì)量螺桿轉(zhuǎn)速(vc)為零時(shí),不同的壓力(P)對(duì)熔體擠出速率(v)、擠出物直徑(d)、質(zhì)量流量(qm)的影響,vc不為零時(shí),不同vc和P對(duì)熔體qm的影響;研究了不同打印速度(vc)、vc、層高(z)對(duì)堆疊后單絲寬度(w)的影響。結(jié)果表明,隨著P和vc的增大,v、d和qm呈增大的趨勢(shì);w隨vp的增大而減小,隨vc的增大而增大,隨z的增大而減小;只有精確控制以上各工藝參數(shù),才能實(shí)現(xiàn)熔體良好的流動(dòng)及固化形態(tài),從而保證大型3D打印制品的高精度成型。
【文章來源】:中國塑料. 2016,30(12)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖1大型FDM犯打印機(jī)裝置示意圖??Pi&?1?Sehemadc?diag_?laqe?FDM?3D??
e?FDM?3D??的拉伸試樣,并對(duì)其進(jìn)行拉伸測(cè)試,研究了取向、幾何?1.3??形狀以及環(huán)氧樹脂的含量對(duì)試樣最大拉伸應(yīng)力的?在加熱溫度230??(:,噴頭直徑和打印間距都為??影響。?4?mm的工藝參數(shù)下制備以下3部分樣本:??以上關(guān)于打印工藝參數(shù)的研究皆以小型桌面級(jí)?第一部分,制備在%為零時(shí),不同P下的擠出樣??3D打印機(jī)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。從行業(yè)發(fā)展的角度來看,整個(gè)本;將噴頭升至距底板10?cm的位置,熔體依靠機(jī)筒內(nèi)??3D打印產(chǎn)業(yè)鏈都存在巨大的潛在發(fā)展空間。而工業(yè)的壓力被擠出,如圖2所示,測(cè)量熔體從噴頭流到底板??用3D打印機(jī)的研發(fā)和推廣,還遠(yuǎn)沒有像個(gè)人3D打印?的時(shí)間(;),并取此10?cm的樣條測(cè)量直徑W)和質(zhì)量??機(jī)發(fā)展得那么快。發(fā)展1業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備,是提高生?(77?),依次改變i3,重復(fù)記錄;??產(chǎn)效率,最大程度發(fā)揮3D打印設(shè)備集約化優(yōu)勢(shì)的必然??選擇。傳統(tǒng)的桌面級(jí)3D打印機(jī),一般打印尺寸不會(huì)超??過3〇?d:業(yè)射了啊棚打抓寸應(yīng)。保??8?m3,F(xiàn)有的打印尺寸在1?m3以內(nèi)比較好控制,打印尺??寸超過1?m3并保證高雛便相當(dāng)困難W。?W?.??筆者細(xì)基T?FDM財(cái)駄SUD打喊#,U??ABS/GF?20(GF含量為20?%)為實(shí)驗(yàn)材料,探究了在??計(jì)量螺桿不獅P變細(xì)慨下,的變化娜;??探究了?<?n,隨P和的變化規(guī)律;探究了?w受%、■^和z?;:'??協(xié)同影響的變化規(guī)律。這將為以后在大型3D機(jī)上打??印大型制品提供工乙參數(shù)基矗?圖2?i十量螺桿不轉(zhuǎn)時(shí)培體的擠出??1實(shí)驗(yàn)部分?Fig.?2?Melt’s?extrusion?when?metering?screw?is?still??i.i
單絲的如圖4所示,并記錄。?力,所以i與P并不成正比例。????2.2計(jì)量螺桿轉(zhuǎn)時(shí)P和vl.對(duì)的影響??在不同P和%下,噴頭以20?mm/s的速度在底??廣丨uni?|.1111111?板上方走邊長(zhǎng)為io?cm的正方形時(shí),流料的如變化??如圖5所示。%為負(fù)值表示噴頭走空程時(shí)計(jì)量螺桿??倒轉(zhuǎn)回抽,使其停止流料。由圖可知,隨著叫和P??@增大,擠出流量也增大。計(jì)量螺桿正轉(zhuǎn)時(shí)流量較??大,變化曲率也較大。回抽時(shí)流量小,變化曲率也??小,說明達(dá)到好的回抽效果要設(shè)置較大的計(jì)量螺桿??圖3方框樣本?反轉(zhuǎn)速度,并在能滿足打印所需的前提下,選擇??Fig.?3?The?sample?of?square?frame?較小白勺?P。??12r??m?A?的一音閱?-°120?-80?-40?0?40?80??圖4堆疊后w的7K意圖?Vc/I*.min-|??Fig.?4?Schematic?diagram?of?the?width?of?stacked?monofilament??P/MPa:?■?5?9—7?a-9??2?么1:果t^討論?圖5不同_P時(shí)隨認(rèn)的變化曲線??_?Fig.?5?The?change?rule?of?qm?as?vc?changes??2.?1?Vc為零時(shí)P對(duì)各參數(shù)的影響?when?pressures?are?varied??在%為零的情況下,擠出10?cm熔體時(shí)各參數(shù)在??不同P下的變化規(guī)律如表1所示。由表1可知,在本?壓力為7?MPa日寸,通過設(shè)定不胃認(rèn)所得到的擠出??塑化系統(tǒng)中,隨著系統(tǒng)內(nèi)P的增大,如逐漸增大,d逐料樣本如圖6所不。1?=?14=(從左向右)分別是從為??漸
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大幅面工業(yè)級(jí)熔融沉積式FDM 3D打印機(jī)[J]. 朱金龍,趙寒濤,吳岡. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(01)
[2]FDM工藝中構(gòu)建取向?qū)λ芰现破妨W(xué)性能的影響[J]. 遲百宏,解利楊,高曉東,焦志偉,楊衛(wèi)民. 塑料. 2015(04)
[3]基于FDM的3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 唐通鳴,張政,鄧佳文,錢素艷,李志揚(yáng),黃明宇. 化工新型材料. 2015(06)
[4]基于FDM工藝的零件成型質(zhì)量工藝參數(shù)研究[J]. 楊繼全,徐路釗,李成,王璟璇,尹亞楠. 南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2013(02)
本文編號(hào):3247023
【文章來源】:中國塑料. 2016,30(12)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖1大型FDM犯打印機(jī)裝置示意圖??Pi&?1?Sehemadc?diag_?laqe?FDM?3D??
e?FDM?3D??的拉伸試樣,并對(duì)其進(jìn)行拉伸測(cè)試,研究了取向、幾何?1.3??形狀以及環(huán)氧樹脂的含量對(duì)試樣最大拉伸應(yīng)力的?在加熱溫度230??(:,噴頭直徑和打印間距都為??影響。?4?mm的工藝參數(shù)下制備以下3部分樣本:??以上關(guān)于打印工藝參數(shù)的研究皆以小型桌面級(jí)?第一部分,制備在%為零時(shí),不同P下的擠出樣??3D打印機(jī)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。從行業(yè)發(fā)展的角度來看,整個(gè)本;將噴頭升至距底板10?cm的位置,熔體依靠機(jī)筒內(nèi)??3D打印產(chǎn)業(yè)鏈都存在巨大的潛在發(fā)展空間。而工業(yè)的壓力被擠出,如圖2所示,測(cè)量熔體從噴頭流到底板??用3D打印機(jī)的研發(fā)和推廣,還遠(yuǎn)沒有像個(gè)人3D打印?的時(shí)間(;),并取此10?cm的樣條測(cè)量直徑W)和質(zhì)量??機(jī)發(fā)展得那么快。發(fā)展1業(yè)級(jí)3D打印設(shè)備,是提高生?(77?),依次改變i3,重復(fù)記錄;??產(chǎn)效率,最大程度發(fā)揮3D打印設(shè)備集約化優(yōu)勢(shì)的必然??選擇。傳統(tǒng)的桌面級(jí)3D打印機(jī),一般打印尺寸不會(huì)超??過3〇?d:業(yè)射了啊棚打抓寸應(yīng)。保??8?m3,F(xiàn)有的打印尺寸在1?m3以內(nèi)比較好控制,打印尺??寸超過1?m3并保證高雛便相當(dāng)困難W。?W?.??筆者細(xì)基T?FDM財(cái)駄SUD打喊#,U??ABS/GF?20(GF含量為20?%)為實(shí)驗(yàn)材料,探究了在??計(jì)量螺桿不獅P變細(xì)慨下,的變化娜;??探究了?<?n,隨P和的變化規(guī)律;探究了?w受%、■^和z?;:'??協(xié)同影響的變化規(guī)律。這將為以后在大型3D機(jī)上打??印大型制品提供工乙參數(shù)基矗?圖2?i十量螺桿不轉(zhuǎn)時(shí)培體的擠出??1實(shí)驗(yàn)部分?Fig.?2?Melt’s?extrusion?when?metering?screw?is?still??i.i
單絲的如圖4所示,并記錄。?力,所以i與P并不成正比例。????2.2計(jì)量螺桿轉(zhuǎn)時(shí)P和vl.對(duì)的影響??在不同P和%下,噴頭以20?mm/s的速度在底??廣丨uni?|.1111111?板上方走邊長(zhǎng)為io?cm的正方形時(shí),流料的如變化??如圖5所示。%為負(fù)值表示噴頭走空程時(shí)計(jì)量螺桿??倒轉(zhuǎn)回抽,使其停止流料。由圖可知,隨著叫和P??@增大,擠出流量也增大。計(jì)量螺桿正轉(zhuǎn)時(shí)流量較??大,變化曲率也較大。回抽時(shí)流量小,變化曲率也??小,說明達(dá)到好的回抽效果要設(shè)置較大的計(jì)量螺桿??圖3方框樣本?反轉(zhuǎn)速度,并在能滿足打印所需的前提下,選擇??Fig.?3?The?sample?of?square?frame?較小白勺?P。??12r??m?A?的一音閱?-°120?-80?-40?0?40?80??圖4堆疊后w的7K意圖?Vc/I*.min-|??Fig.?4?Schematic?diagram?of?the?width?of?stacked?monofilament??P/MPa:?■?5?9—7?a-9??2?么1:果t^討論?圖5不同_P時(shí)隨認(rèn)的變化曲線??_?Fig.?5?The?change?rule?of?qm?as?vc?changes??2.?1?Vc為零時(shí)P對(duì)各參數(shù)的影響?when?pressures?are?varied??在%為零的情況下,擠出10?cm熔體時(shí)各參數(shù)在??不同P下的變化規(guī)律如表1所示。由表1可知,在本?壓力為7?MPa日寸,通過設(shè)定不胃認(rèn)所得到的擠出??塑化系統(tǒng)中,隨著系統(tǒng)內(nèi)P的增大,如逐漸增大,d逐料樣本如圖6所不。1?=?14=(從左向右)分別是從為??漸
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大幅面工業(yè)級(jí)熔融沉積式FDM 3D打印機(jī)[J]. 朱金龍,趙寒濤,吳岡. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(01)
[2]FDM工藝中構(gòu)建取向?qū)λ芰现破妨W(xué)性能的影響[J]. 遲百宏,解利楊,高曉東,焦志偉,楊衛(wèi)民. 塑料. 2015(04)
[3]基于FDM的3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 唐通鳴,張政,鄧佳文,錢素艷,李志揚(yáng),黃明宇. 化工新型材料. 2015(06)
[4]基于FDM工藝的零件成型質(zhì)量工藝參數(shù)研究[J]. 楊繼全,徐路釗,李成,王璟璇,尹亞楠. 南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2013(02)
本文編號(hào):3247023
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