基于ABS材料的3D打印工艺及试件机械性能研究

发布时间：2024-05-15 22:41

　　随着科技的大力发展和社会不断进步,制造行业的发展速度不断加快,生产的产品也日益复杂化和个性化,而如何快速精密地制造产品成为人们日益关注的问题。传统的机械加工方法包括车铣刨磨削等,这些加工工序不但需要用到一系列产品模型对应的刀具、夹具和模具,每一次工序都是一个将原材料减少的过程(减材制造),从而造成大量的原材料浪费和生产周期的延长。与此相比,增材制造(Additive Manufacturing,AM),又称作3D打印技术,通过逐层累积材料的方法,可快速地将三维CAD模型转化为三维实体,从而在一台设备上可快速地制造出复杂形状的零件,实现了零件“自由制造”,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期,提高加工的效率。本论文以丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的三元共聚物(ABS)打印线材为原料,借用聚合物3D打印成型的熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)技术,对ABS的打印工艺参数与性能进行了实验和模拟仿真研究。模拟部分基于NX12三维建模软件,建立了喷嘴内的流体模型,并对喷嘴中的三大流场(温度场、速度场和压力场)进行了动态模拟仿真分析,并系统地研究了...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
第2章 实验设计与样件制备
    2.1 引言
    2.2 标准样条试件的材料分析
        2.2.1 3D打印常用材料
        2.2.2 确定标准样件的材料
    2.3 创建标准样件试件的数字模型
        2.3.1 确定标准样条的形状
        2.3.2 标准样条的三维建模
    2.4 设备优化选择
        2.4.1 优选3D打印设备
        2.4.2 校准3D打印平台
        2.4.3 选择力学性能测试设备
    2.5 规划实验过程
        2.5.1 实验原理
        2.5.2 规划3D打印实验过程
        2.5.3 规划力学性能测试过程
    2.6 本章小结
第3章 3D打印喷头流场的模拟仿真
    3.1 引言
    3.2 确定喷头流场的本构方程
        3.2.1 连续方程
        3.2.2 动量方程
        3.2.3 能量方程
        3.2.4 流场本构方程
    3.3 确定喷头流场的有限元分析方法
    3.4 喷头内流体模型建立及分析
        3.4.1 建立模型
        3.4.2 划分网格
        3.4.3 定义材料参数及本构模型
        3.4.4 边界条件设置
        3.4.5 计算求解
    3.5 仿真模拟结果分析
        3.5.1 温度场模拟分布与理论影响因素分析
        3.5.2 速度场模拟分布与理论影响因素分析
        3.5.3 压力场模拟分布与理论影响因素分析
    3.6 本章小结
第4章 3D打印标准样条力学性能研究
    4.1 引言
    4.2 FDM打印技术工艺参数选择
    4.3 正交实验设计
    4.4 标准样条的力学性能测试
        4.4.1 标准样条的3D打印
        4.4.2 标准样条的力学性能测试
    4.5 压缩力学性能研究
    4.6 拉伸力学性能研究
    4.7 弯曲力学性能研究
    4.8 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：3974314