三維打印快速成型機(jī)材料的研究.pdf

1、快速成型制造技術(shù)是制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向，也是當(dāng)前各大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)競(jìng)相開(kāi)發(fā)的前沿制造技術(shù)。在這一領(lǐng)域美國(guó)一直處于領(lǐng)先地位，而歐洲國(guó)家、日本和中國(guó)也取得了豐碩的成果。目前，快速成型技術(shù)成本相對(duì)較高，主要應(yīng)用在一些大企業(yè)，因此，研究的熱點(diǎn)問(wèn)題主要集中在降低成本、開(kāi)發(fā)新型能源、新型材料和新的成型工藝與方法上，以加快快速成型技術(shù)的推廣。在這種形勢(shì)下，三維打印快速成型機(jī)誕生了。三維打印技術(shù)無(wú)需激光系統(tǒng)，造價(jià)和使用成本低，且可靠性高，設(shè)備體

2、積小，成形速度快，是一種能夠被普及的快速成形系統(tǒng)。 本文對(duì)三維打印成型機(jī)的材料，尤其是粉末材料進(jìn)行了詳細(xì)討論，分析了粉術(shù)的形狀、粒度、粒度分布、粉末密度和成分以及溶液飽和度等對(duì)成型的影響，介紹了淀粉、石膏等粉末及其粘接材料。開(kāi)發(fā)了石膏基復(fù)合粉末和與之匹配的粘接溶液，通過(guò)試驗(yàn)和制件微觀組織的分析，確定了主要添加劑成分以及在成形過(guò)程中的作用，并對(duì)所選用粉末的和粘接溶液的理化性能進(jìn)行了測(cè)定。 本課題設(shè)計(jì)研發(fā)的三維打印快速成型機(jī)

3、的材料，采用石膏與添加劑的混合粉末作為主要原材料，與目前其它快速成型技術(shù)相比，成本更低，更環(huán)保，采取適當(dāng)?shù)墓に囀蛊渚哂邢喈?dāng)?shù)膹?qiáng)度，可以在某些場(chǎng)合替代現(xiàn)有的塑料和樹(shù)脂模型，作為概念原型、功能測(cè)試的原型、模具和功能零件使用。 將帶限制的混料均勻設(shè)計(jì)應(yīng)用于粉末的配方設(shè)計(jì)，在不影響分析粉末成分對(duì)制件性能影響規(guī)律的前提下，極大地減少了試驗(yàn)次數(shù)。得到了粉末配方對(duì)制件各種性能的回歸方程組。建立粉末配方的多目標(biāo)優(yōu)化模型。求解最優(yōu)配方并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)