3D打印技術(shù)被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”的標(biāo)志,可實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化生產(chǎn)”和任意復(fù)雜形狀與腔體的制造,已在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中的硅酸鹽水泥基3D打印發(fā)展?jié)摿薮?有必要對(duì)其裝置和成型材料進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本文首先對(duì)適用于硅酸鹽水泥基的3D打印工藝類(lèi)型進(jìn)行了分析梳理,在此基礎(chǔ)上選擇了成本較低、更易于大范圍推廣的擠出固化成型工藝,通過(guò)深入分析將硅酸鹽水泥基3D打印大規(guī)模應(yīng)用所面臨的瓶頸歸結(jié)為工藝、設(shè)備裝置和成型材料三方面。其次,本文結(jié)合硅酸鹽水泥基成型材料的特點(diǎn),使用UG NX 8.5三維造型軟件,設(shè)計(jì)并實(shí)際制造出了實(shí)驗(yàn)原型機(jī),該裝置由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和擠出系統(tǒng)(噴頭)四部分組成。最后,通過(guò)與特定作用的添加劑均勻混合、配方調(diào)配,確定了以P ·Ⅱ52.5硅酸鹽水泥為基礎(chǔ)的復(fù)合膠凝材料。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定了主要添加劑摻量以及對(duì)流動(dòng)度的影響程度,探究出堆積層數(shù)以及流動(dòng)度的最優(yōu)條件,進(jìn)行實(shí)際打印實(shí)驗(yàn)。綜上所述,本文設(shè)計(jì)的硅酸鹽水泥基3D打印裝置,對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)出成本更低、精度更高的硅酸鹽水泥基3D打印裝置具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)作用。制備了適用的成型材料,對(duì)硅酸鹽水泥基3D打印的材料優(yōu)化具有一定...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 3D打印技術(shù)基本原理
    1.3 3D打印技術(shù)特點(diǎn)
    1.4 膠凝材料3D打印
        1.4.1 成型材料
        1.4.2 工藝類(lèi)型
    1.5 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
        1.5.1 技術(shù)研究
        1.5.2 成型設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用
    1.6 本文的研究意義及內(nèi)容
        1.6.1 課題的研究意義
        1.6.2 課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 3D打印裝置總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 整體構(gòu)成與運(yùn)行流程
    2.2 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
        2.2.1 結(jié)構(gòu)選型確定
        2.2.2 設(shè)備支撐構(gòu)件
        2.2.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
        2.2.4 驅(qū)動(dòng)元件
    2.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃
    2.4 擠出系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.5 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 實(shí)驗(yàn)裝置選型與實(shí)現(xiàn)
    3.1 機(jī)械系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)
        3.1.1 X-Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配
        3.1.2 Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配
        3.1.3 滾珠絲杠副選型確定
        3.1.4 直線導(dǎo)軌選型確定
        3.1.5 步進(jìn)電機(jī)選型確定
        3.1.6 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)選用設(shè)備
    3.2 控制系統(tǒng)構(gòu)成與實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 控制系統(tǒng)硬件選用設(shè)備
        3.2.2 主板
        3.2.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器選型
        3.2.4 電源與過(guò)載保護(hù)
        3.2.5 軟件編譯
    3.3 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)
    3.4 擠出系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.4.1 電機(jī)和螺桿
        3.4.2 料筒
        3.4.3 噴頭
    3.5 本章小結(jié)
第四章 實(shí)驗(yàn)裝置制造與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 裝置制造
        4.1.1 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
        4.1.2 擠出系統(tǒng)
        4.1.3 控制系統(tǒng)
    4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        4.2.2 原材料及其性能指標(biāo)
        4.2.3 配合比設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)
        4.2.4 綜合性能探究
    4.3 主要因素影響及機(jī)理
        4.3.1 水灰比
        4.3.2 外加劑
        4.3.3 增稠劑
    4.4 打印過(guò)程分析
        4.4.1 打印立方體
        4.4.2 打印環(huán)形
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3824326