高溫擠出機構(gòu)傳熱特性及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、增材制造以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術(shù)，被譽為產(chǎn)生“第三次工業(yè)革命”最具代表性的技術(shù)。熔融沉積成型（FDM-Fused Deposition Modeling）屬于增材制造技術(shù)的一種，其中擠出機構(gòu)是實現(xiàn)熔融沉積成型的關(guān)鍵部件之一。因此，研究擠出機構(gòu)的傳熱特性不僅有利于降低通道內(nèi)流動阻力，而且有利于對擠出機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，增大3D打印裝置對材料的適用范圍。
　　基于大尺寸并聯(lián)3D打印裝置高溫擠出機構(gòu)研發(fā)

2、的基礎(chǔ)上，本文針對新材料聚亞苯基砜樹脂（PPSU）應用于目前柱塞式擠出機構(gòu)出現(xiàn)的技術(shù)難題，開展對新材料PPSU和擠出機構(gòu)的設計研究工作。
　　研究表明，PPSU在熔融態(tài)下其黏度隨剪切速率的增加而減小，其具有典型假塑性特征行為。在相同的剪切速率下，PPSU熔體的粘度均隨溫度的升高而減小，其流動形式為非牛頓流體流動。不同溫度條件下PPSU熔體的logτ與logγ之間的關(guān)系近似為線性關(guān)系，其流動屬于冪律流體。PPSU比熱容的變化過程分為

3、兩個階段：第一個階段即在達到最大比熱容之前PPSU的比熱容隨著溫度的升高而增大，并近似呈現(xiàn)出線性變化規(guī)律；第二個階段即在達到最大比熱容之后PPSU的比熱容隨著溫度的繼續(xù)升高而有所下降，并在測量溫度范圍內(nèi)的末端出現(xiàn)波谷。
　　另一方面，加熱腔體散熱損失占負載輸出熱量比重大，達到84％左右，因此需對加熱腔體整體保溫。熔融通道內(nèi)靜壓力很高，總壓降較大，漸變段和口模段壓降顯著，分別約占通道總壓降的25.78%和57.90%。其原因是PPS