FDM工艺的实验研究

发布时间：2017-11-17 00:17

  本文关键词：FDM工艺的实验研究

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【摘要】：近年来3D打印技术迅速发展,并在电子、医学、车辆、机械等多个领域得到应用。FDM是桌面级3D打印机中最常用的工艺,FDM工艺的研究对提高FDM 3D打印质量和打印效率,节约打印成本有十分重要的意义。本文主要针对FDM工艺以下三个方面进行研究:(1)螺杆转速与进给速度的匹配值研究螺杆转速和进给速度是3D打印工艺的两个工艺参数。在实际打印过程中,进给速度固定,螺杆转速过大,熔融丝会在喷嘴处发生堆积;螺杆转速过小,会产生熔融丝供应不足,出现缝隙。传统的匹配关系容易出现一些问题,例如打印路径的接口处出现裂口等。本文研究表明:在给定进给速度的情况下,使用本文的最佳匹配关系得到的螺杆转速,能够很好地解决裂口等问题,成型质量也得到明显地提高。(2)倒L型悬臂的实验研究在打印过程中,如果上一层的打印区域在下一层打印区域之外,就必须为物件添加支撑,否则生成的物件容易形成塌陷。本文研究表明:对于倒L型悬臂形状,当悬臂长度在一定范围内时,采用本文提出的“进阶法”,能够在不添加支撑的情况下,保证打印质量。并且能够节约打印成本,提高打印效率。(3)反重力打印的实验研究反重力打印的原理是根据材料本身的粘滞和冷凝作用,使得进给机头在三个方向上运动过程中,材料迅速冷凝,从而保证其形状不发生改变。反重力打印改变了传统的材料堆积方式,能极大的节约材料和提高打印效率。但是国内尚没有文献对反重力打印在FDM工艺上实现进行研究。本文通过打印圆弧面的方式证明FDM工艺能够实现反重力打印。本文对FDM工艺打印中的螺杆转速和进给速度匹配值工艺参数和倒L型悬臂打印和反重力打印问题等进行了研究及分析。本文研究表明,利用本文研究的螺杆转速和进给速度的匹配值能够解决裂口问题,提高成型质量。利用进阶法,能够在不添加支撑的情况下,打印出倒L型悬臂,而且能够节约打印成本,提高打印效率。反重力打印实验表明在FDM工艺上能够实现反重力打印,这种打印方式对于FDM工艺来说是一种新的打印方式。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.73

【参考文献】

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3 王永双;方漪;牛旭苗;;3D打印工艺螺杆转速和进给速度的最佳匹配关系[J];青岛大学学报(自然科学版);2014年03期

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本文编号：1194180