木塑熔融快速成型实验装置研究

发布时间：2017-12-27 14:07

本文关键词：木塑熔融快速成型实验装置研究　出处：《东北林业大学》2011年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：快速成型技术是近年来发展起来应用于制造业的高新技术,也是当前各大学、研究机构和企业竞相开发的前沿制造技术。本文首先介绍了快速成型的基本概况及发展趋势。指出影响快速成型技术推广的瓶颈是原料成本较高。本文提出了改变成型材料,以此降低生产成本,从而加快快速成型技术的推广传统的快速成型材料通常采用光敏树脂、专用纸、石蜡、酚醛树脂塑料、金属等,不但生产成本较高,且材料很难降解,不利于环保。本研究选择木塑材料为FDM快速成型原料,依托东北林业大学在木材方面的优势,进行基于木塑的熔融沉积快速成型的实验研究,为熔融快速成型技术提供了一种经济可行的新材料。由于木塑材料的特殊性,成型机结构有独特性,本文设计了木塑FDM成型实验装置,并对关键零件进行了重点设计。喷头是成型实验的关键部件,直接影响到实验零件的成型质量。本课题首先对喷头进行了结构设计,并应用ANASY软件进行受力分析,验证其合理性。由于熔融沉积实验需要喷头与工作台产生位移,根据实验实际,选用合适的升降机,将成型工作台设计为三维运动可控的。针对木塑材料的特殊性,设计出双轮驱动的送丝机构,对送丝机构驱动轮的各项参数进行优化,使其满足实验要求。挤出是实验的关键步骤之一,其中螺杆直接影响着挤出材料的性能,故对螺杆的选用也是本文研究的一个重点。木塑材料对实验的温度有较高要求,本文设计了基于汇编语言的喷头温度控制系统,用以控制实验温度。对熔融态材料在三维工作台的冷却过程进行模拟,保证材料在成型时,上一层零件不会坍塌。最后阐述了实验材料制备及熔融沉积成型实验过程。对生成零件进行了硬度、抗拉强度、冲击强度、弯曲强度的性能测试。实验结果表明,基于木塑的熔融快速成型件力学性能强于木塑激光烧结成型件,但此实验零件的成型精度及表面质量还有待提高。
[Abstract]:Rapid prototyping technology is developed in recent years and applied to manufacturing industry. It is also the advanced manufacturing technology developed by universities, research institutes and enterprises. This paper first introduces the basic situation and development trend of rapid prototyping. It is pointed out that the bottleneck of the promotion of rapid prototyping technology is the higher cost of raw materials. In this paper, it is proposed to change the molding material to reduce the cost of production and to accelerate the promotion of rapid prototyping technology.
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH16

【参考文献】