FDM型3D打印是一種快速成型制造技術(shù),由于其成型速度快、成本低、成型過(guò)程無(wú)污染,適合辦公環(huán)境使用等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)制造的各個(gè)領(lǐng)域。本文針對(duì)FDM型3D打印機(jī)在打印過(guò)程出現(xiàn)的線材接續(xù)問(wèn)題,以PLA線材為例,研發(fā)了一臺(tái)線材激光熔接機(jī),該裝置適用于材料種類(lèi)和顏色相同或相近,同徑線材的焊接,以滿(mǎn)足快速成型的需要。首先,針對(duì)線材熔接所存在的對(duì)接裝夾技術(shù)難點(diǎn),提出了采用玻璃半軸裝配來(lái)保證對(duì)接接頭定位精度的方法,同時(shí)采用ANSYS軟件對(duì)線材激光焊接的溫度場(chǎng)進(jìn)行有限元分析,獲取了接頭對(duì)接定位參數(shù)與激光焊接設(shè)計(jì)參數(shù)。然后,根據(jù)非接觸式激光透射焊接原理,提出了熔接機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案,通過(guò)對(duì)熔接機(jī)的功能分析,確定了夾具子系統(tǒng)、進(jìn)給子系統(tǒng)、光路子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)和機(jī)架子系統(tǒng)等5個(gè)子系統(tǒng),并最終確定熔接機(jī)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)。在上述研究的基礎(chǔ)上,對(duì)夾具子系統(tǒng)、進(jìn)給子系統(tǒng)、機(jī)架子系統(tǒng)部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì),提出了光路子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,完成了激光發(fā)生器、單片機(jī)開(kāi)發(fā)板、紅外測(cè)溫傳感器、觸摸屏等關(guān)鍵元器件的選型。最后,運(yùn)用PLA線材激光熔接原理樣機(jī)進(jìn)行正交試驗(yàn),結(jié)果表明焊接時(shí)間是影響PLA線材焊接強(qiáng)度的第一因素,其次是焊接功率,同時(shí)驗(yàn)證了激光熔接是一種可行的、效果較為理想的PLA塑料線材焊接方法。
【學(xué)位單位】：西京學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TP334.8;TN249
【部分圖文】：

FDM3D打印當(dāng)前全球3D打印行業(yè)的發(fā)展主要的材料有PLA、ABS、StandardResin等

Globo焊接系統(tǒng)

武漢華工塑料焊接系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于灝;;“中國(guó)制造2025”下的3D打印[J];新材料產(chǎn)業(yè);2015年07期

2 伍彥偉;劉會(huì)霞;李品;蔡野;范彩連;孟冬冬;邱唐標(biāo);王霄;;激光透射焊接聚碳酸酯和聚苯醚實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)激光;2015年05期

3 徐元飛;胡曉冬;姚建華;Volodymyr Kovalenko;;半導(dǎo)體直接輸出激光加工系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與溫度控制策略研究[J];應(yīng)用激光;2015年01期

4 王傳洋;沈璇璇;;聚丙烯激光透射焊接工藝及性能研究[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2015年02期

5 孫建明;童澤平;殷志平;;3D打印技術(shù)的市場(chǎng)應(yīng)用及發(fā)展前景分析[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2014年18期

6 張瑞芹;;淺析步進(jìn)電機(jī)的選擇計(jì)算方法[J];技術(shù)與市場(chǎng);2014年04期

7 趙首集;;步進(jìn)電機(jī)的合理選擇與應(yīng)用分析[J];電子制作;2013年07期

8 鄭喜軍;;激光焊接技術(shù)綜述[J];河南科技;2013年07期

9 雷劍波;王鎮(zhèn);王云山;張傳鵬;;激光透射焊接聚甲基丙烯酸甲酯試驗(yàn)研究[J];中國(guó)激光;2013年01期

10 程亞婷;王瑛瑋;王耀民;劉臻;;激光塑料焊接設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];激光與紅外;2012年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 紀(jì)良波;熔融沉積成型有限元模擬與工藝優(yōu)化研究[D];南昌大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 魏輝;FDM成型質(zhì)量及支撐策略的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2016年

2 方祿輝;基于FDM的ABS類(lèi)3D打印材料的研究[D];華南理工大學(xué);2016年

3 鐘歡歡;高透光性黑色塑料制備及其激光焊接性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 溫春林;基于數(shù)據(jù)采集器的半導(dǎo)體激光器恒溫控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 高金嶺;FDM快速成型機(jī)溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

6 程亞婷;激光透射焊接塑料強(qiáng)度測(cè)試方法設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2014年

7 齊忠亮;小功率半導(dǎo)體激光器的恒溫控制與驅(qū)動(dòng)方法的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2012年

8 李姣;PMMA/ABS熱塑性塑料激光透射焊接機(jī)理和工藝的研究[D];上海交通大學(xué);2008年

9 秦宇偉;激光微細(xì)加工中微小高溫面元溫度實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學(xué);2004年

10 葉長(zhǎng)龍;工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2002年

本文編號(hào)：2826175