基于FDM成型技术的3D打印工件机械性能及质量研究分析
[Abstract]:3D printing rapid prototyping is a new material increasing manufacturing technology which is developing rapidly in the field of manufacturing, and it is regarded as the manufacturing technology with the significance of industrial revolution. 3D printing is sweeping the whole world with its unique advantages. Up to now, many products have been produced successfully by using 3D printing technology. However, there are still many problems and defects in the quality of 3D printing workpiece, for example, the mechanical properties of the parts are not enough to meet the practical application and so on. The purpose of this paper is to improve the mechanical properties and molding quality of workpieces by improving the 3D printing process based on FDM technology. The specific contents and conclusions of this paper are as follows: (1) the mechanical properties of PLA and PA B330 are analyzed in terms of printing temperature, filling ratio, contour circle number, layer thickness, filling angle and filling mode. The effect of the change of each parameter on the mechanical properties of spline is analyzed, and the optimum print parameter value of each parameter is obtained. (2) for PLA and PA B330, the printing temperature, filling ratio, number of contour circles, thickness of layer are obtained. The filling angle and filling mode are compared in detail under six technological parameters. The similarities and differences between the two materials are compared in detail for each parameter, and the internal reasons for the difference are analyzed. The results show that the higher the printing temperature, the greater the ultimate strength of PLA and PA B330, while the smaller the elastic modulus of PLA is, the greater the elastic modulus of PA B330 is. The higher the number of contour circles, the greater the ultimate strength and elastic modulus of PLA and PA B330, but the smaller the elongation at break. The greater the thickness of the layer, the smaller the ultimate strength and the greater the elastic modulus of PA B330, and the less the effect on the mechanical properties of PLA. The filling ratio has a great influence on the properties of the two materials. The higher the filling ratio is, the greater the ultimate strength and elastic modulus of the two materials are. When the filling angle is from 0 掳to 45 掳, the ultimate strength and elastic modulus of PA B330 become larger and smaller. The effect of linear packing and honeycomb filling on PLA and PA B330 is opposite. (3) the mathematical model is established and the theoretical results are calculated. The abstract mathematical model of spline is established according to certain assumptions, and the spline is divided into one element. For each element, the force of each part and the adhesion between adjacent wire diameters are calculated respectively for each element divided into four parts. Finally, the ultimate strength and elastic modulus of the spline are calculated. (4) the experimental results are compared with the theoretical analysis. The limit strength and elastic modulus of different contour cycles are calculated by taking the two technological parameters of contour cycle number and filling ratio as examples. The results are compared with the experimental results. The comparative analysis shows that the theoretical model can well simulate the elastic deformation process of spline. At the same time, for the different filling ratio, the material covering area in the spline cross-section is calculated, and it is concluded that the higher the filling ratio is, the greater the adhesion between the adjacent wire diameters is.
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH164
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,本文编号:2353037
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