ABS/PC合金熔融沉积过程对制件拉伸性能的影响

发布时间：2022-12-17 14:57

　　熔融沉积成型技术（Fused Deposition Modeling,FDM）是目前迅速发展的三维打印技术之一,具有设备成本低、占地面积小、成型速度快等特点,但也因为其成型件力学强度较低的缺陷,限制了熔融沉积成型的发展。而其中一个关键就是提升其制品的拉伸性能。本论文突出研究FDM制品成型中的拉伸性能,将FDM制件的拉伸强度作为其拉伸性能的评价指标,以提高拉伸强度为目的,对PC含量及相容剂E-MA-GMA的添加、打印前丝材直径的设定以及工艺过程中涉及到的分层厚度、挤出头温度、打印速度和挤出头直径等主要工艺参数等方面进行重点研究,并从紧实度角度深入分析拉伸强度受影响的基本机理。通过本文的研究首先得出PC和E-MA-GMA影响ABS/PC合金FDM制品拉伸强度的实质是不同含量的PC和E-MA-GMA对ABS/PC合金的内部结构影响不同而引起的拉伸强度差异。然后通过修改工艺中丝材直径的设定来提升FDM纵向制件的拉伸强度。这种方案在实验中得到了证实,从而表明通过适当减小设定的丝材直径可以提升FDM制品紧实度,是提高拉伸强度的有效途径。据此,本文提出了制品拉伸强度与紧实度之间的定量模型,该模型表明... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 三维打印技术概述
        1.1.2 熔融沉积成型的工艺原理
        1.1.3 熔融沉积成型的工作过程
    1.2 熔融沉积打印技术研究现状
        1.2.1 FDM设备
        1.2.2 FDM材料
        1.2.3 FDM工艺
    1.3 熔融沉积成型技术存在的主要问题
    1.4 研究意义及内容
        1.4.1 本论文的研究目的及意义
        1.4.2 本论文的研究内容
第2章 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 主要原料
        2.1.2 相容剂
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
    2.4 试样表征与分析
        2.4.1 外观形貌及质量
        2.4.2 力学性能
        2.4.3 内部结构
    2.5 本章小结
第3章 ABS/PC合金组分对制品质量的影响
    3.1 PC含量对ABS/PC合金性能的影响
    3.2 PC含量对注塑试样力学性能的影响
    3.3 PC含量对打印试样力学性能的影响
    3.4 相容剂E-MA-GMA对打印试样力学性能的影响
    3.5 确定ABS/PC合金的配比
    3.6 本章小结
第4章 FDM设定丝材直径对拉伸强度的影响
    4.1 FDM制件的各向异性
    4.2 FDM纵向制件拉伸试验
    4.3 FDM制件拉伸断面形貌
    4.4 丝材直径设定对纵向制件拉伸强度作用的机理
    4.5 本章小结
第5章 工艺参数对纵向制件拉伸强度的影响
    5.1 单变量对纵向制件拉伸强度的影响
        5.1.1 分层厚度对拉伸强度的影响
        5.1.2 挤出头温度对拉伸强度的影响
        5.1.3 打印速度对拉伸强度的影响
        5.1.4 挤出头直径对拉伸强度的影响
    5.2 实验设计优化工艺参数
        5.2.1 确定试验因素与水平数
        5.2.2 综合试验方案
        5.2.3 试验数据
        5.2.4 结果分析
            5.2.4.1 C组结果分析
            5.2.4.2 G组结果分析
    5.3 C/E/G三组材料拉伸强度与紧实度的关系
        5.3.1 不同工艺参数对G组紧实度的影响
        5.3.2 不同工艺参数下G组拉伸强度与紧实度的关系
        5.3.3 单变量试验E组拉伸强度与紧实度的关系
        5.3.4 正交综合试验C组拉伸强度与紧实度的关系
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]ABS材料熔融沉积成型过程中换热系数的反求[J]. 王靖,李自良,杨东方,祁冬杰,李永青.  塑料科技. 2017(05)
[2]3DP法三维打印技术的发展与研究现状[J]. 张迪湦,杨建明,黄大志,陈劲松,汤阳.  制造技术与机床. 2017(03)
[3]陶瓷粉末选择性激光烧结瞬态模拟[J]. 赵岩.  热加工工艺. 2017(04)
[4]熔融沉积成型技术在药物制剂中的应用[J]. 柴旭煜,柴鸿宇,杨晶晶,陶涛.  中国医药工业杂志. 2016(12)
[5]熔融沉积成型用高分子材料的研究进展[J]. 魏欣,刘洋子健,张成彬,张均,姜志国.  化学推进剂与高分子材料. 2016(06)
[6]光固化成型工艺的分析及其发展前景[J]. 徐振烊,武艺,宋万林.  中国高新技术企业. 2016(24)
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博士论文
[1]光固化快速成型的理论、技术及应用研究[D]. 杨继全.南京理工大学 2002

硕士论文
[1]E-MA-GMA增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯的研究[D]. 王鹏.辽宁大学 2015
[2]熔融沉积扫描路径规划及试验研究[D]. 桑鹏飞.南京航空航天大学 2015
[3]PC/ABS合金的物理改性及其挤出工艺研究[D]. 王晶晶.山东大学 2014
[4]LOM（分层实体制造）快速成型设备研究与设计[D]. 于冬梅.河北科技大学 2011
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本文编号：3720134