FDM型3D打印机用PLA线材激光熔接机设计

发布时间：2020-09-24 19:36

　　 FDM型3D打印是一种快速成型制造技术,由于其成型速度快、成本低、成型过程无污染,适合办公环境使用等优点,已被广泛地应用于工业制造的各个领域。本文针对FDM型3D打印机在打印过程出现的线材接续问题,以PLA线材为例,研发了一台线材激光熔接机,该装置适用于材料种类和颜色相同或相近,同径线材的焊接,以满足快速成型的需要。首先,针对线材熔接所存在的对接装夹技术难点,提出了采用玻璃半轴装配来保证对接接头定位精度的方法,同时采用ANSYS软件对线材激光焊接的温度场进行有限元分析,获取了接头对接定位参数与激光焊接设计参数。然后,根据非接触式激光透射焊接原理,提出了熔接机的总体设计方案,通过对熔接机的功能分析,确定了夹具子系统、进给子系统、光路子系统、控制子系统和机架子系统等5个子系统,并最终确定熔接机的基本设计参数。在上述研究的基础上,对夹具子系统、进给子系统、机架子系统部分进行结构的详细设计,提出了光路子系统和控制子系统的设计方案,完成了激光发生器、单片机开发板、红外测温传感器、触摸屏等关键元器件的选型。最后,运用PLA线材激光熔接原理样机进行正交试验,结果表明焊接时间是影响PLA线材焊接强度的第一因素,其次是焊接功率,同时验证了激光熔接是一种可行的、效果较为理想的PLA塑料线材焊接方法。
【学位单位】：西京学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP334.8;TN249
【部分图文】：

FDM3D打印当前全球3D打印行业的发展主要的材料有PLA、ABS、StandardResin等

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【参考文献】

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本文编号：2826175