基于凍結(jié)漿料3D打印激光輻照溫度場(chǎng)模擬及實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-07 06:05
陶瓷材料具有耐高溫、高強(qiáng)度、抗腐蝕及物理化學(xué)性能穩(wěn)定等一系列優(yōu)良特性,尤其是近年來(lái)隨著新材料的不斷研發(fā)和制造技術(shù)的不斷提升,功能陶瓷和工程陶瓷等特種陶瓷的產(chǎn)生,使得陶瓷材料廣泛應(yīng)用于航空航天、生物醫(yī)療、電子工業(yè)等高精尖端領(lǐng)域。3D 打印技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世便備受?chē)?guó)內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注,如今在高分子和金屬材料領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用成熟。但是由于陶瓷硬度高、脆性大、熔點(diǎn)高等難以避免的弱點(diǎn),致使在高分子或者金屬材料領(lǐng)域應(yīng)用較為成熟的打印方法難以直接用于陶瓷材料。本文在分析現(xiàn)有陶瓷3D 打印方法及各種方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了利用冷凍固定原理和激光掃描熱作用進(jìn)行陶瓷快速成型的新思路,并根據(jù)激光掃描路徑的和陶瓷漿料成型機(jī)理的不同,提出了基于凍結(jié)陶瓷漿料的分層實(shí)體制造(FS-LOM)和選區(qū)固化法(FS-LSC)。首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索,分析了基于凍結(jié)漿料的陶瓷材料激光掃描成型方法的可行性,同時(shí),為了更進(jìn)一步的探討兩種成型方法中,激光加工參數(shù)對(duì)于成型結(jié)果的影響規(guī)律,在多物理場(chǎng)直接耦合分析軟件COMSOL Multiphysics平臺(tái)中,基于熱傳導(dǎo)理論,建立了高斯分布的激光輻照凍結(jié)陶瓷材料的三維瞬態(tài)物理模型,得到了材料表面的溫...
【文章來(lái)源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三維印刷技術(shù)
圖 1.2 噴墨打印技術(shù)成型技術(shù)(SLS) Deckard 等人在 1986 年提出。該技術(shù)是基的激光與材料之間的熱作用,激光束按照作臺(tái)上的粉體表面,使得被掃描部位的顆象或者在粘合劑的作用下產(chǎn)生良好的粘結(jié),重復(fù)鋪粉和掃描燒結(jié)過(guò)程,直至零件成形[14
圖 1.2 噴墨打印技術(shù)結(jié)成型技術(shù)(SLS)先由 Deckard 等人在 1986 年提出。該技術(shù)是基于密度的激光與材料之間的熱作用,激光束按照計(jì)算在工作臺(tái)上的粉體表面,使得被掃描部位的顆粒材化現(xiàn)象或者在粘合劑的作用下產(chǎn)生良好的粘結(jié),單度,重復(fù)鋪粉和掃描燒結(jié)過(guò)程,直至零件成形[14-16]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D打印技術(shù)在牙科陶瓷成型領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 麻健豐,林婷婷,黃盛斌. 口腔醫(yī)學(xué)研究. 2019(02)
[2]3D打印技術(shù)的發(fā)展和挑戰(zhàn)[J]. 李勇,巴發(fā)海,許鶴君. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2018(11)
[3]基于有限元的激光熔覆CoNiCrAlY溫度場(chǎng)模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 王濤,秦令超,劉佳奇. 熱加工工藝. 2018(18)
[4]激光氣化凍結(jié)漿料分層實(shí)體制造中黏結(jié)劑的選擇[J]. 張耿,李娜,郭元章,楊少斌,陳樺. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]我國(guó)3D打印技術(shù)的發(fā)展方向及其分析[J]. 陳志椿. 佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]3D打印技術(shù)研究概況[J]. 陳志茹,夏承東,李龍,楚瑞坤,周德敬. 金屬世界. 2018(04)
[7]陶瓷3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與研發(fā)趨勢(shì)[J]. 石海信,王廷革,王愛(ài)榮,梁彩媚,王曉麗,張瑞瑞. 陶瓷. 2018(07)
[8]陶瓷3D打印技術(shù)及材料研究進(jìn)展[J]. 紀(jì)宏超,張雪靜,裴未遲,李耀剛,鄭鐳,葉曉濛,陸永浩. 材料工程. 2018(07)
[9]陶瓷3D打印技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 晁龍,陳勁松,郭建. 陶瓷學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]3D打印技術(shù)及應(yīng)用趨勢(shì)[J]. 任何東,楊景宇,李超林,劉海瓊,張小山. 成都工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(02)
博士論文
[1]陶瓷無(wú)模直寫(xiě)成型技術(shù)的研究[D]. 李亞運(yùn).清華大學(xué) 2015
[2]輸電線路激光除冰的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 齊麗君.華中科技大學(xué) 2012
[3]激光加熱輔助切削Al2O3工程陶瓷理論與試驗(yàn)研究[D]. 鄢銼.湖南大學(xué) 2008
碩士論文
[1]激光照射穩(wěn)定性檢測(cè)系統(tǒng)光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 邊吉.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2018
[2]固體表面的脈沖激光燒蝕區(qū)溫度跟蹤技術(shù)[D]. 潘松.大連理工大學(xué) 2018
[3]激光加熱Al2O3陶瓷溫度場(chǎng)特性研究[D]. 耿鷹鴿.西安建筑科技大學(xué) 2017
[4]基于細(xì)觀力學(xué)均勻化法的輕集料混凝土熱濕性能參數(shù)研究[D]. 高飛.武漢理工大學(xué) 2017
[5]脈沖激光加熱輔助微細(xì)切削ZrO2陶瓷[D]. 王澍龍.南京航空航天大學(xué) 2015
[6]治金加熱爐預(yù)測(cè)模型及其自學(xué)習(xí)系統(tǒng)[D]. 臧鑫.浙江大學(xué) 2014
[7]連續(xù)激光作用下半導(dǎo)體材料熱效應(yīng)的數(shù)值分析[D]. 李娟.哈爾濱師范大學(xué) 2012
[8]高壓直流接地極熱穩(wěn)定及部分故障下對(duì)換流站中心母線影響的研究[D]. 袁士超.浙江大學(xué) 2012
[9]連續(xù)激光輻照金屬材料和半導(dǎo)體材料的熱效應(yīng)分析[D]. 趙鳳艷.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[10]激光加熱輔助切削Al2O3工程陶瓷材料的研究[D]. 陳沛.湖南大學(xué) 2006
本文編號(hào):3481309
【文章來(lái)源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三維印刷技術(shù)
圖 1.2 噴墨打印技術(shù)成型技術(shù)(SLS) Deckard 等人在 1986 年提出。該技術(shù)是基的激光與材料之間的熱作用,激光束按照作臺(tái)上的粉體表面,使得被掃描部位的顆象或者在粘合劑的作用下產(chǎn)生良好的粘結(jié),重復(fù)鋪粉和掃描燒結(jié)過(guò)程,直至零件成形[14
圖 1.2 噴墨打印技術(shù)結(jié)成型技術(shù)(SLS)先由 Deckard 等人在 1986 年提出。該技術(shù)是基于密度的激光與材料之間的熱作用,激光束按照計(jì)算在工作臺(tái)上的粉體表面,使得被掃描部位的顆粒材化現(xiàn)象或者在粘合劑的作用下產(chǎn)生良好的粘結(jié),單度,重復(fù)鋪粉和掃描燒結(jié)過(guò)程,直至零件成形[14-16]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D打印技術(shù)在牙科陶瓷成型領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 麻健豐,林婷婷,黃盛斌. 口腔醫(yī)學(xué)研究. 2019(02)
[2]3D打印技術(shù)的發(fā)展和挑戰(zhàn)[J]. 李勇,巴發(fā)海,許鶴君. 理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2018(11)
[3]基于有限元的激光熔覆CoNiCrAlY溫度場(chǎng)模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 王濤,秦令超,劉佳奇. 熱加工工藝. 2018(18)
[4]激光氣化凍結(jié)漿料分層實(shí)體制造中黏結(jié)劑的選擇[J]. 張耿,李娜,郭元章,楊少斌,陳樺. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]我國(guó)3D打印技術(shù)的發(fā)展方向及其分析[J]. 陳志椿. 佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]3D打印技術(shù)研究概況[J]. 陳志茹,夏承東,李龍,楚瑞坤,周德敬. 金屬世界. 2018(04)
[7]陶瓷3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與研發(fā)趨勢(shì)[J]. 石海信,王廷革,王愛(ài)榮,梁彩媚,王曉麗,張瑞瑞. 陶瓷. 2018(07)
[8]陶瓷3D打印技術(shù)及材料研究進(jìn)展[J]. 紀(jì)宏超,張雪靜,裴未遲,李耀剛,鄭鐳,葉曉濛,陸永浩. 材料工程. 2018(07)
[9]陶瓷3D打印技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 晁龍,陳勁松,郭建. 陶瓷學(xué)報(bào). 2018(03)
[10]3D打印技術(shù)及應(yīng)用趨勢(shì)[J]. 任何東,楊景宇,李超林,劉海瓊,張小山. 成都工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(02)
博士論文
[1]陶瓷無(wú)模直寫(xiě)成型技術(shù)的研究[D]. 李亞運(yùn).清華大學(xué) 2015
[2]輸電線路激光除冰的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 齊麗君.華中科技大學(xué) 2012
[3]激光加熱輔助切削Al2O3工程陶瓷理論與試驗(yàn)研究[D]. 鄢銼.湖南大學(xué) 2008
碩士論文
[1]激光照射穩(wěn)定性檢測(cè)系統(tǒng)光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 邊吉.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2018
[2]固體表面的脈沖激光燒蝕區(qū)溫度跟蹤技術(shù)[D]. 潘松.大連理工大學(xué) 2018
[3]激光加熱Al2O3陶瓷溫度場(chǎng)特性研究[D]. 耿鷹鴿.西安建筑科技大學(xué) 2017
[4]基于細(xì)觀力學(xué)均勻化法的輕集料混凝土熱濕性能參數(shù)研究[D]. 高飛.武漢理工大學(xué) 2017
[5]脈沖激光加熱輔助微細(xì)切削ZrO2陶瓷[D]. 王澍龍.南京航空航天大學(xué) 2015
[6]治金加熱爐預(yù)測(cè)模型及其自學(xué)習(xí)系統(tǒng)[D]. 臧鑫.浙江大學(xué) 2014
[7]連續(xù)激光作用下半導(dǎo)體材料熱效應(yīng)的數(shù)值分析[D]. 李娟.哈爾濱師范大學(xué) 2012
[8]高壓直流接地極熱穩(wěn)定及部分故障下對(duì)換流站中心母線影響的研究[D]. 袁士超.浙江大學(xué) 2012
[9]連續(xù)激光輻照金屬材料和半導(dǎo)體材料的熱效應(yīng)分析[D]. 趙鳳艷.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2011
[10]激光加熱輔助切削Al2O3工程陶瓷材料的研究[D]. 陳沛.湖南大學(xué) 2006
本文編號(hào):3481309
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