發(fā)布時間：2023-05-10 20:27

　　3D打印技術(shù)是一種快速成形增材制造技術(shù)具有生產(chǎn)周期短、可成形復(fù)雜零件、材料利用率高等優(yōu)點與凝膠注模成形的濕法粉末冶金技術(shù)相互結(jié)合可以代替金屬3D打印從而實現(xiàn)復(fù)雜金屬零件的快速成形。本文以氣霧化316L不銹鋼為原材料,首先采用3D打印的方法制備復(fù)雜塑料模殼作為后續(xù)漿料充填及反應(yīng)固化的容器。研究不同單體溶劑配比、分散劑加入量以及引發(fā)劑與催化劑配比通過分析漿料粘度、固化時間、坯體強的等指標(biāo)選出最佳配置漿料比例。采用Fluent軟件進(jìn)行漿料充填模具過程的模擬,揭示了粘度對充型過程及充填結(jié)果的影響。對坯體進(jìn)行熱失重分析,根據(jù)熱失重分析的結(jié)果選擇400℃保溫,1200-1350℃燒結(jié)并保溫1-2h的燒結(jié)工藝對不銹鋼坯體進(jìn)行燒結(jié)實驗。揭示了燒結(jié)溫度與保溫時間對零件金相組織、彎曲強度、拉伸強度、硬度及致密度的影響。研究結(jié)果確定了316L不銹鋼通過3D打印凝膠注模成形的方法快速制備復(fù)雜零件的工藝路線,為低成本、高效率地制備復(fù)雜形狀、大尺寸金屬零部件奠定了基礎(chǔ)。本實驗在室溫下探究了漿料各成分比例的變化對粘度的影響,結(jié)果顯示漿料固相含量、單體溶劑比例以及分散劑含量均對漿料粘度影響較大。通過探究交聯(lián)劑與催化劑...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 凝膠注模成形技術(shù)的提出
    1.2 凝膠注模成形工藝流程
    1.3 高固相含量、低粘度漿料的制備
        1.3.1 利用分散劑處理
        1.3.2 無機物包覆法
        1.3.3 有機物包覆法
    1.4 影響凝膠反應(yīng)的因素
        1.4.1 影響聚合物單體聚合速度的因素
        1.4.2 聚合體系凝膠點
    1.5 環(huán)境友好型凝膠體系的開發(fā)
    1.6 新型無缺陷凝膠注模成形工藝――熱可逆凝膠注模成形
    1.7 課題意義及主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及研究方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 粉末材料
        2.1.2 實驗用化學(xué)試劑
    2.2 實驗方案
        2.2.1 模具的制備
        2.2.2 HEMA凝膠體系漿料的制備
        2.2.3 316 L不銹鋼坯體的燒結(jié)
    2.3 分析測試方法
        2.3.1 粘度測試
        2.3.2 TG/DSC測試
        2.3.3 密度測試
        2.3.4 顯微組織分析
        2.3.5 力學(xué)性能測試
第3章 凝膠注模成形漿料及坯體性能研究
    3.1 引言
    3.2 316 L不銹鋼漿料性能的研究
        3.2.1 固相含量的漿料粘度的影響
        3.2.2 分散劑加入量對漿料粘度的影響
        3.2.3 單體溶劑比例對漿料粘度的影響
    3.3 316 L不銹鋼漿料的固化過程
        3.3.1 HEMA凝膠體系的反應(yīng)固化機理
        3.3.2 引發(fā)劑與催化劑配比對固化過程的影響
    3.4 316 L不銹鋼坯體性能研究
        3.4.1 固相含量對坯體彎曲性能的影響
        3.4.2 交聯(lián)劑與漿料配比對坯體彎曲性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 凝膠注模成形充填過程數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 充型過程的數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 連續(xù)性方程
        4.2.2 動量守恒方程
        4.2.3 體積函數(shù)方程
    4.3 模擬參數(shù)與結(jié)果
        4.3.1 Herschel-Bulkley模型擬合
        4.3.2 Carreau模型擬合
        4.3.3 不同固相含量漿料充型過程
    4.4 本章小結(jié)
第5章 316L不銹鋼坯體的脫膠與燒結(jié)
    5.1 引言
    5.2 316 L不銹鋼坯體的脫脂工藝
        5.2.1 HEMA-甲苯凝膠體系的TG-DSC分析
        5.2.2 脫脂前后坯體的顯微結(jié)構(gòu)
    5.3 316 L不銹鋼真空燒結(jié)致密化及顯微組織演變
        5.3.1 脫膠后坯體的燒結(jié)
        5.3.2 真空燒結(jié)316L不銹鋼致密化結(jié)果與分析
        5.3.3 真空燒結(jié)316L不銹鋼的顯微組織
    5.4 316 L不銹鋼燒結(jié)體的力學(xué)性能
        5.4.1 真空燒結(jié)工藝對316L不銹鋼強度的影響
        5.4.2 真空燒結(jié)工藝對316L不銹鋼硬度的影響
    5.5 凝膠注模成形制備零件
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3813452