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基于极差和方差分析的含能材料3D打印工艺参数优化(3)

时间:2021-07-16 20:46来源:毕业论文
表1.1 3D打印技术与传统切削技术工艺比较 特性项目 3D打印技术 传统切削技术 生产方式 增材制造 减材制造 生产步骤 直接打印成型 按工序加工 生产周期

表1.1  3D打印技术与传统切削技术工艺比较

特性项目 3D打印技术 传统切削技术

生产方式 增材制造 减材制造

生产步骤 直接打印成型 按工序加工

生产周期

生产精度 需要控制和检验

生产流程 简单 复杂

模具需求 不需要 需要

成本

复杂的一体成型零件 容易实现 难以实现

个性化制造 可以实现 很难实现

表1.2  3D打印技术的分类和常用材料

3D 打印工艺 材料

立体光刻成型( SLA) 丙烯酸感光树脂、环氧感光树脂、乙烯醚感光树脂

熔融堆积成型( FDM) 丙烯酸、丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚苯

分层实体制造( LOM) 铝、PVC、ABS、聚碳酸酯、聚酯、亚硝酸钛、

陶瓷、其它金属

电子束熔融( EBM) 超耐热合金、不锈钢、工具钢、铝、钛、铜

激光近净成型( LENS)

316, 304, 17- 4 不锈钢, 镍基高温合金, 钨、钢、铝、M300 钢、H13 工具钢、钛、低碳钢、铝镍化合物

选择性激光烧结( SLS) 聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、钨、铜、铝、低碳钢

1.2.1  熔融成型方法概述

熔融沉积快速成型(FDM),又称熔融挤出成型,1988年美国学者博士率先提出。这种工艺不需要激光,设备的使用和维护简单,其成本较低。该技术使用丝状材料(石蜡、金属、塑料、石蜡、低熔点合金丝)为原料,用电加热方法将丝材加热至略高于熔化温度,在控制系统的控制下,伺服系统带动步进电机控制喷头或者工作台做x—y平面运动,将熔融的材料涂覆在工作台上,冷却后形成一层工件的截面,一层成形后,喷头上移一层高度,进行下一层涂覆,利用典型的分层制造方式逐层堆积形成三维工件。而每个层片是由打印的熔融丝材积聚粘结而形成[4]。图1.2是熔融成型的工艺原理图。

FDM工艺原理图

图1.2  FDM工艺原理图

1.2.2  熔融成型打印的优点

用石蜡成形的零件原型可以直接用于石蜡铸造。用ABS制造的原型,其具有较高的强度,因此在产品设计、测试与评估等方面得到广泛应用。近年来又开发出可实际使用的PC、PC/ABS、PPSF等更高强度的成形材料,使得熔融成型打印有可能直接制造功能性零件。论文网

FDM成型技术发展十分迅速,主要是因为它具有以下其它快速成型工艺无法比拟的优点:

(1)不需要使用激光,FDM构造的机器结构相对简单,占用的空间较小,设备维护和使用的成本低。

(2)喷口的出料状态为丝状,与其他使用粉末和液态材料的快速成型工艺相比较,丝材更加清洁,易于更换和保存,不会对环境形成粉末或液体污染。尽管目前直接金属零件的FDM成型技术还不够成熟。但是市场上用FDM技术的塑料零件的打印技术已经日趋完善。随着材料性能和工艺水平进一步的提高,会有更多种类的新材料在各种场合中被直接使用。 基于极差和方差分析的含能材料3D打印工艺参数优化(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_78191.html

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