核桃殼復(fù)合粉末選區(qū)激光燒結(jié)多場(chǎng)耦合仿真與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-02 14:19
選區(qū)激光燒結(jié)作為3D打印技術(shù)的一個(gè)重要分支,與其他3D打印技術(shù)相比,具有制造過(guò)程中無(wú)需支撐、材料可循環(huán)利用、成型精度高等優(yōu)點(diǎn),極大地提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的自由度,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化定制和生產(chǎn)。但是目前國(guó)內(nèi)外對(duì)選區(qū)激光燒結(jié)金屬、陶瓷及高分子等材料的研究較多,而對(duì)于生物質(zhì)復(fù)合材料的研究較少。生物質(zhì)復(fù)合材料是區(qū)別于金屬、陶瓷及高分子等材料的一種綠色環(huán)保、價(jià)格低廉、可持續(xù)性好的選區(qū)激光燒結(jié)材料,其具有成本低、功耗小、加工條件低、燒結(jié)性能穩(wěn)定以及制件變形小等優(yōu)點(diǎn)。本文研究用于選區(qū)激光燒結(jié)的生物質(zhì)復(fù)合材料,通過(guò)對(duì)生物質(zhì)原料顆粒形貌和性能分析,選取核桃殼粉末作為選區(qū)激光燒結(jié)的原材料,并制備出核桃殼/Co-PES粉末耗材。采用單層激光燒結(jié)方法進(jìn)行可行性驗(yàn)證,并獲取單層燒結(jié)時(shí)核桃殼粉末與Co-PES粉末質(zhì)量的最佳配比。在深入研究核桃殼復(fù)合粉末選區(qū)激光燒結(jié)機(jī)理基礎(chǔ)上,建立選區(qū)激光燒結(jié)粉末材料傳熱模型,結(jié)合前人經(jīng)驗(yàn)建立復(fù)合材料熱物性參數(shù)計(jì)算模型,并利用ABAQUS有限元軟件中的等價(jià)比熱容法來(lái)解決激光燒結(jié)過(guò)程中材料相變潛熱問(wèn)題。基于核桃殼/Co-PES粉末選區(qū)激光燒結(jié)數(shù)值模擬基本理論,采用有限元方法,以ABAQUS...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:139 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2?3D打印概念??Fig.?1-2?3D?Printing?concept??
術(shù)進(jìn)行研究。由于受到當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制,直到20世紀(jì)80年代后期3D打印技術(shù)逐漸發(fā)展成??熟并被廣泛應(yīng)用[11]。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展與改進(jìn),3D打印概念已經(jīng)被重新定義,分為廣義??3D打印技術(shù)和狹義3D打印技術(shù),如圖1-2所示。??塊體組熱噴涂成形??復(fù)合制造?模:??戶(hù)’、練涂??氣?為?gllT??\?\?%CA0?CAUi¥^?I?I??\?V?j?j??速生#德理??堆焊成?^制造z快達(dá)…相沉積??‘成形??_晴焊成形??圖1-2?3D打印概念??Fig.?1-2?3D?Printing?concept??廣義3D打印技術(shù)是以材料疊加為基本特征,直接制造實(shí)體零件為目標(biāo)的大范疇技術(shù)??群;狹義3D打印技術(shù)是指不同能量源與CAD/CAM技術(shù)結(jié)合、分層累加材料的技術(shù)體系,??其成型工藝從最早的立體光固化成型工藝(SLA)[12],發(fā)展出熔融沉積成型工藝(FDM)、選區(qū)??激光燒結(jié)工藝(SLS)、分層實(shí)體成型工藝(LOM)、三維印刷成型(3DP)、聚合物噴射技術(shù)??(Polyjet)等多種3D打印技術(shù)[131,如圖1-3所示。其中,SLS技術(shù)與其他3D打印技術(shù)相比,??具有制造過(guò)程中無(wú)需支撐、材料可循環(huán)利用、成型精度高等優(yōu)點(diǎn)[14-17]。因此,SLS在汽車(chē)、??航空航天、模具、醫(yī)療等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,已成為全球研究的熱點(diǎn)[18_氣??,SllA?_?|?|3D打印技術(shù)|?'命?3DP??vWy??祕(mì)、一論??圖1-3狹義3D打印技術(shù)分類(lèi)圖??Fig.?1-3?Technical?classifi
1緒論術(shù)作為3D打印技術(shù)的一種,最初由美國(guó)德州大學(xué)奧斯丁分校的C?R?他的博士論文中提出[23]。其工藝原理是通過(guò)加載三維數(shù)字模型,利用型的截面CAD圖形對(duì)粉末進(jìn)行選擇性燒結(jié),供粉箱上升一定高度,結(jié)過(guò)的粉床上并將上一次燒結(jié)的粉末覆蓋,激光束按照三維數(shù)字再次燒結(jié),如此循環(huán)往復(fù),最終通過(guò)分層疊加原理,將離散的粉末材,如圖M所示。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]食品3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 劉倩楠,張春江,張良,胡小佳,余永名,胡宏海,黃峰,田芳,譚瑤瑤,戴小楓,張泓. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(16)
[2]陶瓷粉末選擇性激光燒結(jié)瞬態(tài)模擬[J]. 趙巖. 熱加工工藝. 2017(04)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的覆膜砂選擇性激光燒結(jié)件精度預(yù)測(cè)[J]. 劉兆平,王宏松,修輝平. 熱加工工藝. 2016(21)
[4]選擇性激光燒結(jié)尼龍-12/聚苯乙烯復(fù)合材料[J]. 周澤全,辛勇,曹傳亮. 材料研究學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]木塑復(fù)合材料化學(xué)鍍銅及其性能[J]. 陳暉,孫宇,李健,郭艷玲. 電鍍與涂飾. 2016(16)
[6]選擇性激光燒結(jié)聚苯乙烯/玻璃纖維制件的工藝研究[J]. 楊來(lái)俠,龔林,周文明,陳夢(mèng)瑤. 工程塑料應(yīng)用. 2016(08)
[7]選擇性激光燒結(jié)聚苯乙烯/玻璃纖維制件成型精度研究[J]. 楊來(lái)俠,龔林. 塑料科技. 2016(07)
[8]炭纖維/尼龍12復(fù)合粉體的制備及選擇性激光燒結(jié)行為[J]. 吳瓊,陳惠,巫靜,夏笑虹,許小曙,邊宏,劉洪波. 功能材料. 2016(04)
[9]選擇性激光燒結(jié)PA6樣品的力學(xué)性能研究[J]. 王聯(lián)鳳,劉延輝,朱小剛,李崇桂,孫靖,程靈鈺,郭立杰,于治水. 應(yīng)用激光. 2016(02)
[10]316L選擇性激光燒結(jié)參數(shù)對(duì)燒結(jié)件性能的影響[J]. 任乃飛,杭雅慧,趙巖. 電子科技. 2016(01)
碩士論文
[1]選擇性激光燒結(jié)Inconel625金屬粉末的數(shù)值模擬[D]. 史向東.東北大學(xué) 2013
[2]碳纖維/尼龍12復(fù)合粉末的制備與選擇性激光燒結(jié)成形[D]. 徐林.華中科技大學(xué) 2009
[3]金屬粉末選擇性激光熔化成形模擬及試驗(yàn)研究[D]. 李佳桂.華中科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3260630
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:139 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2?3D打印概念??Fig.?1-2?3D?Printing?concept??
術(shù)進(jìn)行研究。由于受到當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制,直到20世紀(jì)80年代后期3D打印技術(shù)逐漸發(fā)展成??熟并被廣泛應(yīng)用[11]。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展與改進(jìn),3D打印概念已經(jīng)被重新定義,分為廣義??3D打印技術(shù)和狹義3D打印技術(shù),如圖1-2所示。??塊體組熱噴涂成形??復(fù)合制造?模:??戶(hù)’、練涂??氣?為?gllT??\?\?%CA0?CAUi¥^?I?I??\?V?j?j??速生#德理??堆焊成?^制造z快達(dá)…相沉積??‘成形??_晴焊成形??圖1-2?3D打印概念??Fig.?1-2?3D?Printing?concept??廣義3D打印技術(shù)是以材料疊加為基本特征,直接制造實(shí)體零件為目標(biāo)的大范疇技術(shù)??群;狹義3D打印技術(shù)是指不同能量源與CAD/CAM技術(shù)結(jié)合、分層累加材料的技術(shù)體系,??其成型工藝從最早的立體光固化成型工藝(SLA)[12],發(fā)展出熔融沉積成型工藝(FDM)、選區(qū)??激光燒結(jié)工藝(SLS)、分層實(shí)體成型工藝(LOM)、三維印刷成型(3DP)、聚合物噴射技術(shù)??(Polyjet)等多種3D打印技術(shù)[131,如圖1-3所示。其中,SLS技術(shù)與其他3D打印技術(shù)相比,??具有制造過(guò)程中無(wú)需支撐、材料可循環(huán)利用、成型精度高等優(yōu)點(diǎn)[14-17]。因此,SLS在汽車(chē)、??航空航天、模具、醫(yī)療等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,已成為全球研究的熱點(diǎn)[18_氣??,SllA?_?|?|3D打印技術(shù)|?'命?3DP??vWy??祕(mì)、一論??圖1-3狹義3D打印技術(shù)分類(lèi)圖??Fig.?1-3?Technical?classifi
1緒論術(shù)作為3D打印技術(shù)的一種,最初由美國(guó)德州大學(xué)奧斯丁分校的C?R?他的博士論文中提出[23]。其工藝原理是通過(guò)加載三維數(shù)字模型,利用型的截面CAD圖形對(duì)粉末進(jìn)行選擇性燒結(jié),供粉箱上升一定高度,結(jié)過(guò)的粉床上并將上一次燒結(jié)的粉末覆蓋,激光束按照三維數(shù)字再次燒結(jié),如此循環(huán)往復(fù),最終通過(guò)分層疊加原理,將離散的粉末材,如圖M所示。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]食品3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 劉倩楠,張春江,張良,胡小佳,余永名,胡宏海,黃峰,田芳,譚瑤瑤,戴小楓,張泓. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(16)
[2]陶瓷粉末選擇性激光燒結(jié)瞬態(tài)模擬[J]. 趙巖. 熱加工工藝. 2017(04)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的覆膜砂選擇性激光燒結(jié)件精度預(yù)測(cè)[J]. 劉兆平,王宏松,修輝平. 熱加工工藝. 2016(21)
[4]選擇性激光燒結(jié)尼龍-12/聚苯乙烯復(fù)合材料[J]. 周澤全,辛勇,曹傳亮. 材料研究學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]木塑復(fù)合材料化學(xué)鍍銅及其性能[J]. 陳暉,孫宇,李健,郭艷玲. 電鍍與涂飾. 2016(16)
[6]選擇性激光燒結(jié)聚苯乙烯/玻璃纖維制件的工藝研究[J]. 楊來(lái)俠,龔林,周文明,陳夢(mèng)瑤. 工程塑料應(yīng)用. 2016(08)
[7]選擇性激光燒結(jié)聚苯乙烯/玻璃纖維制件成型精度研究[J]. 楊來(lái)俠,龔林. 塑料科技. 2016(07)
[8]炭纖維/尼龍12復(fù)合粉體的制備及選擇性激光燒結(jié)行為[J]. 吳瓊,陳惠,巫靜,夏笑虹,許小曙,邊宏,劉洪波. 功能材料. 2016(04)
[9]選擇性激光燒結(jié)PA6樣品的力學(xué)性能研究[J]. 王聯(lián)鳳,劉延輝,朱小剛,李崇桂,孫靖,程靈鈺,郭立杰,于治水. 應(yīng)用激光. 2016(02)
[10]316L選擇性激光燒結(jié)參數(shù)對(duì)燒結(jié)件性能的影響[J]. 任乃飛,杭雅慧,趙巖. 電子科技. 2016(01)
碩士論文
[1]選擇性激光燒結(jié)Inconel625金屬粉末的數(shù)值模擬[D]. 史向東.東北大學(xué) 2013
[2]碳纖維/尼龍12復(fù)合粉末的制備與選擇性激光燒結(jié)成形[D]. 徐林.華中科技大學(xué) 2009
[3]金屬粉末選擇性激光熔化成形模擬及試驗(yàn)研究[D]. 李佳桂.華中科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3260630
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