3D打印技術近十年來受到了業(yè)界內(nèi)外廣泛的關注,3D打印技術代表了先進的制造行業(yè),隨著這項技術的高速發(fā)展與改進,越來越多的行業(yè)都引進了 3D打印技術,引發(fā)了新一輪的3D打印潮。3D打印技術的應用領域非常廣泛,其中也包括包裝領域,但是目前為止在包裝上的應用主要集中于包裝容器的成型中,而在緩沖包裝上的應用幾乎沒有,通過3D打印技術可以成型一些傳統(tǒng)包裝技術無法實現(xiàn)的特殊結(jié)構(gòu),從而提供新的緩沖包裝方案,將3D打印和包裝的結(jié)合將在運輸包裝領域擁有廣闊的前景。本文采用將新興3D打印技術與緩沖包裝結(jié)合,首先采用半柔性的3D打印材料TPU,中文名稱為熱塑性聚氨酯彈性體,設計出具有不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緩沖襯墊,其中結(jié)構(gòu)一時具有一層中空結(jié)構(gòu)的緩沖襯墊,結(jié)構(gòu)二與結(jié)構(gòu)三是具有兩層中空結(jié)構(gòu)的緩沖襯墊,研究其力學性能,探索中空層數(shù)以及中空孔徑對緩沖性能的影響。利用電子萬能試驗機和沖擊試驗臺對設計打印好的緩沖襯墊進行靜態(tài)壓縮試驗和動態(tài)沖擊測試得到應力-應變曲線和其他數(shù)據(jù),分析其緩沖性能。同時與常見的緩沖材料蜂窩紙板進行緩沖性能的比較。通過試驗及數(shù)據(jù)的分析,可以得出TPU材料經(jīng)過3D打印后的三種結(jié)構(gòu)具有較好的緩沖性能,其中結(jié)... 

【文章來源】：天津科技大學天津市

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１熔融沉積成形３Ｄ打印技術原理圖??－

個特點：粘度低，有利于??快速成型能較快流平［１９］。固化收縮率小，可以有效避免零件的變形開裂等問題，低收??縮性樹脂有利于提高產(chǎn)品的精度。溶脹小，可以有效避免由于溶脹造成零件尺寸偏大??的問題。高濕態(tài)強度，較高的濕態(tài)可以保證固化后的產(chǎn)品不易產(chǎn)生變形、層間剝離等??問題。雜質(zhì)少，固化過程更有利，沒有氣味，毒性�。郏玻ǎ�。??｜?Ｊ?ｚ??！?Ｊ，?ｆｙ??ｊ?—?——ＪＬ—Ｊ??１?Ｉ?｜?：??：｜?＊?Ｊ???ｔ?：??ｐｉ??｜?ｎ?ｍ?．丨??Ｉ??圖１－２光固化成型技術原理圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｓｔｅｒｅｏ?ｌｉｔｈｉｇｒａｐｈｙ?ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??ＳＬＡ光固化技術具有很多優(yōu)點，包括成型過程自動化程度高、精度高以及系統(tǒng)分??辨率較高、打印出的成品表面質(zhì)量優(yōu)良、可以打印出結(jié)構(gòu)復雜的模型等。近年還出現(xiàn)??了微機電領域的微光固化快速成型工藝，是針對微機械結(jié)構(gòu)的ＳＬＡ工藝。ＳＬＡ的弊??端有以下幾點：材料和設備運行維護成本高、ＳＬＡ系統(tǒng)造價髙，是要對液體進行操作??的精密儀器，對工作環(huán)境要求也比較高［２１１；可選擇的材料種類少，這能是光敏類樹、??打印出的零件容易彎曲變形并且易脆易斷裂、液體樹脂需要遮光儲存，對儲存環(huán)境要??求較高，且成品件多為樹脂類，各種性能有限，例如和耐熱性和剛度等，不適合長時??間保存，光固化技術的預處理軟件與驅(qū)動軟件運算量較大，與加工效果關聯(lián)性太高，??并且軟件系統(tǒng)操作復雜，入門困難；使用的文件格式不為廣大設計人員熟悉［２２］。??１．２．３?ＳＬＳ選擇性激光燒結(jié)打印技術??選擇性激光燒結(jié)是一種材料廣泛的快速成型工藝

?天津科技大學碩士學位論文???材料如金屬粉和陶瓷粉還不夠成熟，在進一步的研究中。因其可以燒結(jié)尼龍，基于尼??龍材料本身的優(yōu)良性能（比重輕、耐高溫、高強度、高初性），特別適合打印功能性??零部件［２４］。??加熱封閉鬼????掃描系嫌－￣—逢??義口、?｜?＿?麵灘??＿?珊?Ｗｍ?ｍｍ?ｍｍ?ｆ?１??多汆粉末收霞粉末供床?粉末編工床粉米供床??圖１－３選擇性激光燒結(jié)打印技術原理圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ＳＬＳ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??ＳＬＳ工藝具有很多優(yōu)點，主要包括：??（１）材料選擇范圍比較廣泛，價格較低，原則上材料只要加熱后具有較低的粘度??就可以作為ＳＬＳ打印材料，粉末材料包括高分子、金屬、尼龍等［２５］。??（２）工藝成型比較簡單，根據(jù)材料的不同，基本可以實現(xiàn)復雜形狀原型的生產(chǎn)。??（３）其他常見３Ｄ打印工藝大多需要支撐架，ＳＬＳ不需要支撐結(jié)構(gòu)，還未燒結(jié)的粉??末就可以作為支撐作用。??（４）材料利用率較高，變形率較小，工作時不需要支撐和底座，材料幾乎都可以??使用上，不浪費材料，利用率高。??（５）精度較高，ＳＬＳ工藝的精度一般處于０．０５ｍｍ？２．５ｍｍ之間，精度主要由材料??種類和顆粒大小決定［２６］。??ＳＬＳ工藝在具有很多優(yōu)點的同時，也有一些缺點制約了它的應用，缺點包括：??（１）成品表面粗糙，是因為原料是粉末狀的，將粉末加熱融化再逐層粘連使得制??品粗糙％。??（２）再制造大型零件的時候胡發(fā)生翹曲和變形，所以導致無法生產(chǎn)高性能的陶瓷??或金屬產(chǎn)品。??（３）制作時間長，打印前，材料需要預熱，一般需要２小時，打印完成后會需要??更長的時

【參考文獻】：
期刊論文
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