面向熔融沉積的竹塑材料及工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:面向熔融沉積的竹塑材料及工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近兩年來(lái),3D打印引領(lǐng)的科技浪潮正在席卷全球,熔融沉積工藝作為3D打印最常用的技術(shù)之一,備受關(guān)注。材料種類的缺失一直是此種工藝的首要問(wèn)題,因而結(jié)合熔融沉積工藝、打印應(yīng)用方向和學(xué)校所處地理環(huán)境背景研發(fā)了一款以熱熔型聚乳酸為基料,竹粉為填充料的環(huán)保打印材料,并進(jìn)行了應(yīng)用分析。首先,本文對(duì)材料及成型原理進(jìn)行了分析,確定了分步混合的制備方式,并通過(guò)工廠的實(shí)際生產(chǎn)加以驗(yàn)證。同時(shí)還研究了各類添加助劑的添加量對(duì)材料成型的影響,確定了聚乳酸、竹粉、聚乙二醇與合成植物酯的最佳配比,達(dá)到了理想效果。此材料的使用方法與傳統(tǒng)聚乳酸材料相同,且在打印時(shí)會(huì)產(chǎn)生類似木紋的紋理。其次,根據(jù)材料性能對(duì)噴頭結(jié)構(gòu)及材料流動(dòng)性的要求進(jìn)行了理論性分析,并通過(guò)ANSYS有限元仿真得到材料在熔腔中流動(dòng)的特性圖像,闡明了熔體在噴嘴中的形態(tài)變化。此外,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)3D打印參數(shù)進(jìn)行建模,建立了打印工藝參數(shù)模型,得到打印機(jī)參數(shù)與成型件成型精度間的數(shù)學(xué)關(guān)系,并對(duì)新材料進(jìn)行了參數(shù)的調(diào)整和試驗(yàn),結(jié)果證明此模型對(duì)于打印的成型質(zhì)量具有指導(dǎo)和優(yōu)化作用。最后,根據(jù)加工工藝與材料特征選擇以打印沙盤地形作為此種材料的應(yīng)用方向。本文從谷歌地球上抓取地圖模型,通過(guò)Sketch up、Geomagic等相關(guān)三維軟件進(jìn)行特定處理后生成打印機(jī)支持的模型格式,打印成品質(zhì)量和外觀均能滿足應(yīng)用需求。
【關(guān)鍵詞】:3D打印技術(shù) FDM 竹塑復(fù)合材料 熔體分析 地形導(dǎo)出與處理
【學(xué)位授予單位】:浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB33
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 1 緒論8-19
- 1.1 研究背景8
- 1.2 快速成型技術(shù)概述8-11
- 1.2.1 快速成型技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀8-9
- 1.2.2 快速成型技術(shù)原理9-10
- 1.2.3 快速成型技術(shù)分類10-11
- 1.3 熔融沉積工藝概述11-13
- 1.3.1 熔融沉積工藝發(fā)展歷程11-12
- 1.3.2 熔融沉積工藝原理12
- 1.3.3 熔融沉積工藝特點(diǎn)12
- 1.3.4 熔融沉積工藝及設(shè)備研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 FDM打印材料研究現(xiàn)狀13-15
- 1.5 竹塑復(fù)合材料國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展15-16
- 1.5.1 竹塑復(fù)合材料概述15
- 1.5.2 竹塑復(fù)合材料國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展15-16
- 1.6 本課題研究的目的和內(nèi)容16-19
- 1.6.1 課題的研究?jī)?nèi)容16-17
- 1.6.2 課題的研究意義17-19
- 2 用于FDM的竹塑材料研發(fā)19-37
- 2.1 引言19
- 2.2 竹塑復(fù)合材料制備19-29
- 2.2.1 原料選擇19-21
- 2.2.2 原料配方與預(yù)處理21-22
- 2.2.3 制備工藝22-23
- 2.2.4 儀器與設(shè)備23-24
- 2.2.5 竹塑復(fù)合材料的制備24-29
- 2.3 加工助劑對(duì)竹塑復(fù)合材料材料成型的影響29-33
- 2.3.1 潤(rùn)滑劑對(duì)材料成型的影響29-30
- 2.3.2 增塑劑對(duì)材料成型的影響30-33
- 2.4 結(jié)果與討論33-35
- 2.5 本章小結(jié)35-37
- 3 FDM噴頭結(jié)構(gòu)與熔體流變性分析37-46
- 3.1 引言37
- 3.2 FDM噴頭結(jié)構(gòu)分析37-38
- 3.3 熔體的流動(dòng)性分析38-40
- 3.4 有限元流場(chǎng)分析40-45
- 3.3.1 有限元模型建立40-43
- 3.3.2 結(jié)果及分析43-45
- 3.5 本章小結(jié)45-46
- 4 熔融沉積工藝參數(shù)優(yōu)化46-56
- 4.1 引言46
- 4.2 打印機(jī)參數(shù)影響概述46-48
- 4.3 打印工藝模型建立48-50
- 4.4 模型分析50-52
- 4.5 試驗(yàn)件設(shè)計(jì)52-53
- 4.6 打印機(jī)參數(shù)調(diào)整與結(jié)果分析53-54
- 4.7 竹塑復(fù)合材料 3D打印工藝參數(shù)調(diào)整54-55
- 4.8 本章小結(jié)55-56
- 5 新材料應(yīng)用研究56-59
- 5.1 引言56
- 5.2 地形三維模型建立56-57
- 5.3 高程地形圖地形導(dǎo)出57-58
- 5.4 Google Earth地形制作58
- 5.5 本章小結(jié)58-59
- 6 總結(jié)與展望59-60
- 6.1 總結(jié)59
- 6.2 展望59-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
- 個(gè)人簡(jiǎn)介64-65
- 致謝65
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:面向熔融沉積的竹塑材料及工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):407045
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