糖基快速成型材料及成型机理研究

发布时间：2017-06-13 21:13

  本文关键词：糖基快速成型材料及成型机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，快速成型技术（又称“3D打印”技术）得到了广泛的关注和应用。糖类材料有着清洁环保、低廉、无毒害的优势，符合快速成型技术桌面化的发展趋势。因此，本研究的主要内容是，通过分析和实验对糖基快速成型的材料和工艺进行研究。 证明蔗糖相比于其他糖类材料，具有更高的作为快速成型材料的可行性，蔗糖将作为糖基快速成型中不可缺少的材料。对蔗糖成型做基础性分析和实验，，分析蔗糖的物理、化学性质，分析蔗糖热反应和冷却过程，测定成型需要的关键参数温度和黏度。本研究重点使用选择性激光烧结（SLS）成型法对蔗糖进行成型，因此，参与设计和装配SLS-300成型机。 研究蔗糖烧结机理，得出蔗糖制件有两个烧结形态：球化形态和致密化形态。分析蔗糖成型工艺，影响因素如预热温度、能量密度、铺粉方式、单层层厚、材料目数和扫描路径等都会对蔗糖的成型质量产生影响，其中，能量密度是影响成型质量的最重要因素。成型实验进一步证明：在不同的能量密度下，可得到不同形态蔗糖制件，精度、颜色、力学性能等都会因此发生规律性的变化。 在此基础之上，通过实验对蔗糖制件的精度和力学性能进行量化分析：制件X、Y向尺寸误差相对较好，而Z向尺寸误差较大；致密化制件的力学性能优于球化制件。针对影响成型质量的三个现象（重新烧结、次级烧结和底部粗糙），提出可行的解决办法：误差补偿、添加辅料、去除底座和涂覆处理。 本研究可为不同领域的不同所需的蔗糖制件提供理论和实验依据，也为糖基快速成型的进一步研究做基础。
【关键词】：糖基快速成型 选择性激光烧结 蔗糖 烧结机理 能量密度 精度 力学性能
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH16
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 选题背景及意义7-8
• 1.2 国内外发展现状8-12
• 1.2.1 SLS 发展现状及成型原理9-10
• 1.2.2 FDM 发展现状及成型原理10-11
• 1.2.3 糖类材料快速成型发展现状11-12
• 1.3 本文技术路线及主要工作内容12-14
• 2 糖基快速成型材料及设备研究14-29
• 2.1 糖基快速成型材料的选取14-19
• 2.1.1 糖类化合物简介14-15
• 2.1.2 快速成型材料的基本要求15-16
• 2.1.3 选择蔗糖作为成型材料的可行性分析16-19
• 2.2 蔗糖成型基础分析19-24
• 2.2.1 蔗糖的热反应19-20
• 2.2.2 蔗糖的成型温度20-21
• 2.2.3 蔗糖的玻璃化转变21-22
• 2.2.4 蔗糖的粘度测定22-23
• 2.2.5 蔗糖的亲水性23-24
• 2.3 糖基快速成型实验平台24-28
• 2.3.1 SLS300 成型机24-26
• 2.3.2 新型 FDM 喷头装置26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 SLS 蔗糖成型机理研究29-42
• 3.1 SLS 蔗糖烧结机理分析29-31
• 3.2 SLS 蔗糖工艺分析31-37
• 3.2.1 预热温度31-32
• 3.2.2 能量密度32-33
• 3.2.3 铺粉方式33-34
• 3.2.4 单层层厚和材料目数34-37
• 3.2.5 扫描路径37
• 3.3 SLS 成型实验37-41
• 3.3.1 实验步骤37-38
• 3.3.2 实验情况及分析38-41
• 3.4 本章小结41-42
• 4 SLS 蔗糖制件精度和力学性能研究42-59
• 4.1 精度实验研究42-46
• 4.1.1 精度实验42-45
• 4.1.2 实验分析45-46
• 4.2 抗弯实验研究46-51
• 4.2.1 抗弯实验46-50
• 4.2.2 实验分析50-51
• 4.3 影响烧结质量的现象51-55
• 4.3.1 “重新烧结”现象51-52
• 4.3.2 “次级烧结”现象52-53
• 4.3.3 底部粗糙现象53-55
• 4.4 提高制件成型质量的方法55-57
• 4.4.1 提高球化制件 Z 向尺寸精度的处理方法55-56
• 4.4.2 提高致密化制件 Z 向尺寸精度的处理方法56-57
• 4.4.3 改善球化制件力学性能的方法57
• 4.5 其他制件展示57-58
• 4.6 本章小结58-59
• 5 结论与展望59-61
• 5.1 结论59
• 5.2 展望59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间研究成果65

【参考文献】

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中国博士学位论文全文数据库 前2条

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本文编号：447644