ABS/PC合金熔融沉積過程對(duì)制件拉伸性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-12-17 14:57
熔融沉積成型技術(shù)(Fused Deposition Modeling,FDM)是目前迅速發(fā)展的三維打印技術(shù)之一,具有設(shè)備成本低、占地面積小、成型速度快等特點(diǎn),但也因?yàn)槠涑尚图W(xué)強(qiáng)度較低的缺陷,限制了熔融沉積成型的發(fā)展。而其中一個(gè)關(guān)鍵就是提升其制品的拉伸性能。本論文突出研究FDM制品成型中的拉伸性能,將FDM制件的拉伸強(qiáng)度作為其拉伸性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),以提高拉伸強(qiáng)度為目的,對(duì)PC含量及相容劑E-MA-GMA的添加、打印前絲材直徑的設(shè)定以及工藝過程中涉及到的分層厚度、擠出頭溫度、打印速度和擠出頭直徑等主要工藝參數(shù)等方面進(jìn)行重點(diǎn)研究,并從緊實(shí)度角度深入分析拉伸強(qiáng)度受影響的基本機(jī)理。通過本文的研究首先得出PC和E-MA-GMA影響ABS/PC合金FDM制品拉伸強(qiáng)度的實(shí)質(zhì)是不同含量的PC和E-MA-GMA對(duì)ABS/PC合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響不同而引起的拉伸強(qiáng)度差異。然后通過修改工藝中絲材直徑的設(shè)定來(lái)提升FDM縱向制件的拉伸強(qiáng)度。這種方案在實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí),從而表明通過適當(dāng)減小設(shè)定的絲材直徑可以提升FDM制品緊實(shí)度,是提高拉伸強(qiáng)度的有效途徑。據(jù)此,本文提出了制品拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度之間的定量模型,該模型表明...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.1.1 三維打印技術(shù)概述
1.1.2 熔融沉積成型的工藝原理
1.1.3 熔融沉積成型的工作過程
1.2 熔融沉積打印技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 FDM設(shè)備
1.2.2 FDM材料
1.2.3 FDM工藝
1.3 熔融沉積成型技術(shù)存在的主要問題
1.4 研究意義及內(nèi)容
1.4.1 本論文的研究目的及意義
1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 主要原料
2.1.2 相容劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.4 試樣表征與分析
2.4.1 外觀形貌及質(zhì)量
2.4.2 力學(xué)性能
2.4.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.5 本章小結(jié)
第3章 ABS/PC合金組分對(duì)制品質(zhì)量的影響
3.1 PC含量對(duì)ABS/PC合金性能的影響
3.2 PC含量對(duì)注塑試樣力學(xué)性能的影響
3.3 PC含量對(duì)打印試樣力學(xué)性能的影響
3.4 相容劑E-MA-GMA對(duì)打印試樣力學(xué)性能的影響
3.5 確定ABS/PC合金的配比
3.6 本章小結(jié)
第4章 FDM設(shè)定絲材直徑對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
4.1 FDM制件的各向異性
4.2 FDM縱向制件拉伸試驗(yàn)
4.3 FDM制件拉伸斷面形貌
4.4 絲材直徑設(shè)定對(duì)縱向制件拉伸強(qiáng)度作用的機(jī)理
4.5 本章小結(jié)
第5章 工藝參數(shù)對(duì)縱向制件拉伸強(qiáng)度的影響
5.1 單變量對(duì)縱向制件拉伸強(qiáng)度的影響
5.1.1 分層厚度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
5.1.2 擠出頭溫度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
5.1.3 打印速度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
5.1.4 擠出頭直徑對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化工藝參數(shù)
5.2.1 確定試驗(yàn)因素與水平數(shù)
5.2.2 綜合試驗(yàn)方案
5.2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)
5.2.4 結(jié)果分析
5.2.4.1 C組結(jié)果分析
5.2.4.2 G組結(jié)果分析
5.3 C/E/G三組材料拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度的關(guān)系
5.3.1 不同工藝參數(shù)對(duì)G組緊實(shí)度的影響
5.3.2 不同工藝參數(shù)下G組拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度的關(guān)系
5.3.3 單變量試驗(yàn)E組拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度的關(guān)系
5.3.4 正交綜合試驗(yàn)C組拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度的關(guān)系
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ABS材料熔融沉積成型過程中換熱系數(shù)的反求[J]. 王靖,李自良,楊東方,祁冬杰,李永青. 塑料科技. 2017(05)
[2]3DP法三維打印技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J]. 張迪湦,楊建明,黃大志,陳勁松,湯陽(yáng). 制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(03)
[3]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)
[4]熔融沉積成型技術(shù)在藥物制劑中的應(yīng)用[J]. 柴旭煜,柴鴻宇,楊晶晶,陶濤. 中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2016(12)
[5]熔融沉積成型用高分子材料的研究進(jìn)展[J]. 魏欣,劉洋子健,張成彬,張均,姜志國(guó). 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2016(06)
[6]光固化成型工藝的分析及其發(fā)展前景[J]. 徐振烊,武藝,宋萬(wàn)林. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2016(24)
[7]3D打印材料應(yīng)用和研究現(xiàn)狀[J]. 王延慶,沈競(jìng)興,吳海全. 航空材料學(xué)報(bào). 2016(04)
[8]鱗片石墨粉末選擇性激光燒結(jié)成型工藝研究[J]. 吳海華,李騰飛,肖林楠,熊盼. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(10)
[9]SLA快速精密鑄造技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 劉洋. 中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2016(03)
[10]熔融沉積成型過程噴頭的傳熱模擬及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王利,李自良,王靖,祁冬杰,楊東方. 機(jī)械與電子. 2016(01)
博士論文
[1]光固化快速成型的理論、技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 楊繼全.南京理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]E-MA-GMA增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的研究[D]. 王鵬.遼寧大學(xué) 2015
[2]熔融沉積掃描路徑規(guī)劃及試驗(yàn)研究[D]. 桑鵬飛.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]PC/ABS合金的物理改性及其擠出工藝研究[D]. 王晶晶.山東大學(xué) 2014
[4]LOM(分層實(shí)體制造)快速成型設(shè)備研究與設(shè)計(jì)[D]. 于冬梅.河北科技大學(xué) 2011
[5]熔融沉積快速成型精度及工藝研究[D]. 張媛.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3720134
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.1.1 三維打印技術(shù)概述
1.1.2 熔融沉積成型的工藝原理
1.1.3 熔融沉積成型的工作過程
1.2 熔融沉積打印技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 FDM設(shè)備
1.2.2 FDM材料
1.2.3 FDM工藝
1.3 熔融沉積成型技術(shù)存在的主要問題
1.4 研究意義及內(nèi)容
1.4.1 本論文的研究目的及意義
1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 主要原料
2.1.2 相容劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.4 試樣表征與分析
2.4.1 外觀形貌及質(zhì)量
2.4.2 力學(xué)性能
2.4.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.5 本章小結(jié)
第3章 ABS/PC合金組分對(duì)制品質(zhì)量的影響
3.1 PC含量對(duì)ABS/PC合金性能的影響
3.2 PC含量對(duì)注塑試樣力學(xué)性能的影響
3.3 PC含量對(duì)打印試樣力學(xué)性能的影響
3.4 相容劑E-MA-GMA對(duì)打印試樣力學(xué)性能的影響
3.5 確定ABS/PC合金的配比
3.6 本章小結(jié)
第4章 FDM設(shè)定絲材直徑對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
4.1 FDM制件的各向異性
4.2 FDM縱向制件拉伸試驗(yàn)
4.3 FDM制件拉伸斷面形貌
4.4 絲材直徑設(shè)定對(duì)縱向制件拉伸強(qiáng)度作用的機(jī)理
4.5 本章小結(jié)
第5章 工藝參數(shù)對(duì)縱向制件拉伸強(qiáng)度的影響
5.1 單變量對(duì)縱向制件拉伸強(qiáng)度的影響
5.1.1 分層厚度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
5.1.2 擠出頭溫度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
5.1.3 打印速度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
5.1.4 擠出頭直徑對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響
5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化工藝參數(shù)
5.2.1 確定試驗(yàn)因素與水平數(shù)
5.2.2 綜合試驗(yàn)方案
5.2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)
5.2.4 結(jié)果分析
5.2.4.1 C組結(jié)果分析
5.2.4.2 G組結(jié)果分析
5.3 C/E/G三組材料拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度的關(guān)系
5.3.1 不同工藝參數(shù)對(duì)G組緊實(shí)度的影響
5.3.2 不同工藝參數(shù)下G組拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度的關(guān)系
5.3.3 單變量試驗(yàn)E組拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度的關(guān)系
5.3.4 正交綜合試驗(yàn)C組拉伸強(qiáng)度與緊實(shí)度的關(guān)系
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ABS材料熔融沉積成型過程中換熱系數(shù)的反求[J]. 王靖,李自良,楊東方,祁冬杰,李永青. 塑料科技. 2017(05)
[2]3DP法三維打印技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀[J]. 張迪湦,楊建明,黃大志,陳勁松,湯陽(yáng). 制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(03)
[3]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)
[4]熔融沉積成型技術(shù)在藥物制劑中的應(yīng)用[J]. 柴旭煜,柴鴻宇,楊晶晶,陶濤. 中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2016(12)
[5]熔融沉積成型用高分子材料的研究進(jìn)展[J]. 魏欣,劉洋子健,張成彬,張均,姜志國(guó). 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2016(06)
[6]光固化成型工藝的分析及其發(fā)展前景[J]. 徐振烊,武藝,宋萬(wàn)林. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2016(24)
[7]3D打印材料應(yīng)用和研究現(xiàn)狀[J]. 王延慶,沈競(jìng)興,吳海全. 航空材料學(xué)報(bào). 2016(04)
[8]鱗片石墨粉末選擇性激光燒結(jié)成型工藝研究[J]. 吳海華,李騰飛,肖林楠,熊盼. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(10)
[9]SLA快速精密鑄造技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 劉洋. 中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2016(03)
[10]熔融沉積成型過程噴頭的傳熱模擬及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王利,李自良,王靖,祁冬杰,楊東方. 機(jī)械與電子. 2016(01)
博士論文
[1]光固化快速成型的理論、技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 楊繼全.南京理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]E-MA-GMA增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的研究[D]. 王鵬.遼寧大學(xué) 2015
[2]熔融沉積掃描路徑規(guī)劃及試驗(yàn)研究[D]. 桑鵬飛.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]PC/ABS合金的物理改性及其擠出工藝研究[D]. 王晶晶.山東大學(xué) 2014
[4]LOM(分層實(shí)體制造)快速成型設(shè)備研究與設(shè)計(jì)[D]. 于冬梅.河北科技大學(xué) 2011
[5]熔融沉積快速成型精度及工藝研究[D]. 張媛.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3720134
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