基于凍結(jié)漿料3D打印激光輻照溫度場模擬及實驗研究
發(fā)布時間:2021-11-07 06:05
陶瓷材料具有耐高溫、高強度、抗腐蝕及物理化學性能穩(wěn)定等一系列優(yōu)良特性,尤其是近年來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)問世便備受國內(nèi)外研究學者的關(guān)注,如今在高分子和金屬材料領(lǐng)域已經(jīng)應用成熟。但是由于陶瓷硬度高、脆性大、熔點高等難以避免的弱點,致使在高分子或者金屬材料領(lǐng)域應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理的不同,提出了基于凍結(jié)陶瓷漿料的分層實體制造(FS-LOM)和選區(qū)固化法(FS-LSC)。首先通過實驗探索,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,為了更進一步的探討兩種成型方法中,激光加工參數(shù)對于成型結(jié)果的影響規(guī)律,在多物理場直接耦合分析軟件COMSOL Multiphysics平臺中,基于熱傳導理論,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...
【文章來源】:西安工業(yè)大學陜西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】: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),重復鋪粉和掃描燒結(jié)過程,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,激光束按照計算在工作臺上的粉體表面,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,重復鋪粉和掃描燒結(jié)過程,直至零件成形[14-16]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印技術(shù)在牙科陶瓷成型領(lǐng)域的研究進展[J]. 麻健豐,林婷婷,黃盛斌. 口腔醫(yī)學研究. 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(物理分冊). 2018(11)
[3]基于有限元的激光熔覆CoNiCrAlY溫度場模擬及實驗驗證[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)大學學報. 2018(04)
[5]我國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)學院學報. 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[J]. 石海信,王廷革,王愛榮,梁彩媚,王曉麗,張瑞瑞. 陶瓷. 2018(07)
[8]陶瓷3D打印技術(shù)及材料研究進展[J]. 紀宏超,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)的研究進展[J]. 晁龍,陳勁松,郭建. 陶瓷學報. 2018(03)
[10]3D打印技術(shù)及應用趨勢[J]. 任何東,楊景宇,李超林,劉海瓊,張小山. 成都工業(yè)學院學報. 2018(02)
博士論文
[1]陶瓷無模直寫成型技術(shù)的研究[D]. 李亞運.清華大學 2015
[2]輸電線路激光除冰的理論與實驗研究[D]. 齊麗君.華中科技大學 2012
[3]激光加熱輔助切削Al2O3工程陶瓷理論與試驗研究[D]. 鄢銼.湖南大學 2008
碩士論文
[1]激光照射穩(wěn)定性檢測系統(tǒng)光機結(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 邊吉.長春理工大學 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 2018
[3]激光加熱Al2O3陶瓷溫度場特性研究[D]. 耿鷹鴿.西安建筑科技大學 2017
[4]基于細觀力學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 2017
[5]脈沖激光加熱輔助微細切削ZrO2陶瓷[D]. 王澍龍.南京航空航天大學 2015
[6]治金加熱爐預測模型及其自學習系統(tǒng)[D]. 臧鑫.浙江大學 2014
[7]連續(xù)激光作用下半導體材料熱效應的數(shù)值分析[D]. 李娟.哈爾濱師范大學 2012
[8]高壓直流接地極熱穩(wěn)定及部分故障下對換流站中心母線影響的研究[D]. 袁士超.浙江大學 2012
[9]連續(xù)激光輻照金屬材料和半導體材料的熱效應分析[D]. 趙鳳艷.長春理工大學 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 2006
本文編號:3481309
【文章來源】:西安工業(yè)大學陜西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】: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),重復鋪粉和掃描燒結(jié)過程,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,激光束按照計算在工作臺上的粉體表面,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,重復鋪粉和掃描燒結(jié)過程,直至零件成形[14-16]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印技術(shù)在牙科陶瓷成型領(lǐng)域的研究進展[J]. 麻健豐,林婷婷,黃盛斌. 口腔醫(yī)學研究. 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(物理分冊). 2018(11)
[3]基于有限元的激光熔覆CoNiCrAlY溫度場模擬及實驗驗證[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)大學學報. 2018(04)
[5]我國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)學院學報. 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[J]. 石海信,王廷革,王愛榮,梁彩媚,王曉麗,張瑞瑞. 陶瓷. 2018(07)
[8]陶瓷3D打印技術(shù)及材料研究進展[J]. 紀宏超,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)的研究進展[J]. 晁龍,陳勁松,郭建. 陶瓷學報. 2018(03)
[10]3D打印技術(shù)及應用趨勢[J]. 任何東,楊景宇,李超林,劉海瓊,張小山. 成都工業(yè)學院學報. 2018(02)
博士論文
[1]陶瓷無模直寫成型技術(shù)的研究[D]. 李亞運.清華大學 2015
[2]輸電線路激光除冰的理論與實驗研究[D]. 齊麗君.華中科技大學 2012
[3]激光加熱輔助切削Al2O3工程陶瓷理論與試驗研究[D]. 鄢銼.湖南大學 2008
碩士論文
[1]激光照射穩(wěn)定性檢測系統(tǒng)光機結(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 邊吉.長春理工大學 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 2018
[3]激光加熱Al2O3陶瓷溫度場特性研究[D]. 耿鷹鴿.西安建筑科技大學 2017
[4]基于細觀力學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 2017
[5]脈沖激光加熱輔助微細切削ZrO2陶瓷[D]. 王澍龍.南京航空航天大學 2015
[6]治金加熱爐預測模型及其自學習系統(tǒng)[D]. 臧鑫.浙江大學 2014
[7]連續(xù)激光作用下半導體材料熱效應的數(shù)值分析[D]. 李娟.哈爾濱師范大學 2012
[8]高壓直流接地極熱穩(wěn)定及部分故障下對換流站中心母線影響的研究[D]. 袁士超.浙江大學 2012
[9]連續(xù)激光輻照金屬材料和半導體材料的熱效應分析[D]. 趙鳳艷.長春理工大學 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 2006
本文編號:3481309
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