工藝過程對聚合物三維打印制品粘接質(zhì)量的影響研究.pdf

1、由于降低研發(fā)成本，有效地縮短產(chǎn)品設計的周期，三維打印技術在近一二十年取得突破性進展。熔融沉積成型技術（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）是目前發(fā)展較快的一種三維打印技術，具有制造成本低、設備輕巧環(huán)保等特點，但也受限于制品強度較低的缺陷，而其制品強度與其成型過程中的熔體粘接質(zhì)量有著天然聯(lián)系。
　　本論文突出研究 FDM制品成型中的粘接質(zhì)量，將垂直于絲材運動方向（橫向）的粘接強度作為其粘接質(zhì)量的評價指標，以提

2、高該橫向粘接質(zhì)量為目的，對工藝過程中涉及到的分層厚度、噴頭溫度、熱床溫度和打印速度等主要工藝參數(shù)、擠出頭以及通過外施粘合劑影響粘接過程等方面進行重點研究，并從孔隙率角度深入分析粘接質(zhì)量受影響的基本機理。
　　通過本文的研究首先得出工藝參數(shù)影響制品橫向粘接質(zhì)量的實質(zhì)是不同的工藝條件下成型的制品內(nèi)部孔隙率不同而引起的粘接強度差異。據(jù)此，本文建立了制品粘接強度與孔隙率之間的定量模型，該模型表明粘接強度與孔隙率之間呈負相關線性關系。因而，

3、本文認為，在模型的適用范圍內(nèi)，通過不同工藝過程而減小制品內(nèi)部孔隙是提高 FDM制品橫向粘接強度的一種有效方法。在此基礎上，本文進一步提出了改進擠出頭的散熱效果以及成型過程中加入粘合劑等兩種降低成型制品孔隙率的方案。這兩種方案均在實驗中得到了證實，從而表明通過優(yōu)化工藝參數(shù)、提高擠出頭的散熱效果以及合理施加粘合劑等方法均是減小 FDM制品孔隙率，提高粘接質(zhì)量的有效途徑。以上研究為提高 FDM制品的粘接強度奠定了堅定的理論基礎并提供了有效手段