挤出式三维打印材料建模与复杂结构制备研究

发布时间：2025-01-01 00:31

　　3D打印技术是一项快速发展的新兴成型技术,具有广阔的发展前景,而打印材料是3D打印技术的重要物质基础,在某种程度上,材料的发展决定着3D打印能否有更为广泛的应用。近年来,基于硅橡胶和环氧树脂类打印材料以及挤出式3D打印技术的研究,3D打印技术逐渐应用于柔弹性电子器件及轻质高强度仿生结构的制造。一方面,本课题通过实验确定了柔弹性材料较为准确的建模方法,从而准确建立了 3D打印硅橡胶的本构模型,这对3D打印柔弹性器件的设计、仿真及优化具有重要作用;另一方面,本课题利用制备的高模量纤维增强型树脂和开发的悬浮打印技术创造出轻质高模量高强度的Bouligand型仿生结构,并对其力学性能及增强机理进行了相关研究。具体内容和结论如下:(1)3D打印硅橡胶的力学性能测试及准确建模本课题首先对硅橡胶进行了力学性能测试,结合有限元元软件Abaqus论证了柔弹性材料常规建模方法的准确性,确定了硅橡胶较为准确的建模方法,并自主搭建了挤出式3D打印平台,对3D打印的硅橡胶进行了力学性能测试,最终通过优化的建模方法准确建立了 3D打印硅橡胶的本构模型。相关结论如下:1.不考虑硅橡胶材料平面拉伸时的纯剪状态而简单依赖...

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【部分图文】：

图１－２粉体熔化成型技术示意

Ｉｊｋｃｒ?ｈｃＡｉｎ??Ｈ?ｓ??ｌｌｕｉｋｌｉｒｖ?ｐｔｊｉｌｏｍｉ??图１－２粉体熔化成型技术示意图１８??１．３．３喷墨打印和枪廉成型??喷墨打印是３Ｄ打印陶瓷材料的主要方式，它通常用来打印一些复杂和先进??陶瓷结构如组织工程支架。在这种打印方式中，一种稳定的陶瓷悬浮液如....

图１８??１．３．３喷墨打印和枪廉成型??３Ｄ一

印是３Ｄ打印陶瓷材料的主要方式，它通常用来打印一些复组织工程支架。在这种打印方式中，一种稳定的陶瓷悬浮液锆粉先被抽取１９，然后通过注射器喷嘴以液滴的形式沉积在一个连续图案，并固化至足够强度来支撑后续材料层的打印，方加

图２６??１．３．５直接能量沉积??

图丨－４光固化立体成型示意图２６??量沉积??沉积２７通常被用于制造高性能超合金，这种方式也被称术、激光立体成形技术、定向光制造、直接金属沉枳、电子

图２７??１．３．６分层实体制造??

在逐层沉积之前熔化，这一点和熔融沉积成型很相似，但直接能量沉金属的能量远远高于熔融沉枳成型。因此，对于那些粉末床方式受限的能量沉积有助于填补裂缝和改进制造件。这种方式能够同时实现多轴材料沉积２８。此外，直接能量沉积能够轻易与传统的减材工艺相结合。该技术通常以钛、铬镍铁合金、不绣钢....

本文编号：4021772