3D打印喷头结构优化及温度场有限元分析

发布时间：2024-01-16 07:52

　　熔融沉积造型(Fused Deposition Modeling,FDM)3D打印技术是增材制造的主流方式,其具有成型材料多、可制作模型类型多、成型设备要求低、可实现彩色打印等优点,其涉及到材料、机械、电子、软件等领域。然而,基于FDM型3D打印机在全彩色打印方面还不成熟。FDM型3D打印机的工作原理是通过送丝装置将热熔性丝状耗材加热直至熔融状态,由一个具有微细喷嘴的喷头喷出后沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上,当熔融态耗材温度低于固化温度后迅速固化,随着材料的堆积最终形成所需的产品。FDM型3D打印机的工作原理使得其打印产品的颜色受限于耗材自身颜色。目前市面上的耗材颜色较少且打印多种颜色的产品较为困难,不能使用户按照自己的意愿对成型件的颜色进行随意调整,且可以迅速通过FDM型3D打印机迅速打印出产品。3D彩色打印比普通的单色打印更优良,更能顺应多样化的社会要求。FDM型打印与减法混色法的融合构成了彩色3D打印的原理,即不同基色的耗材利用不同比例混合可以的到特定的颜色。从FDM型3D彩色打印被提出到后来的技术迅猛进步,最有效的方法便是采用多进一出的混合喷头来实现彩色打印的目标。喷头...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景、目的和意义
        1.1.1 课题研究的背景
        1.1.2 课题研究的目的、意义
    1.2 FDM型彩色3D打印机国内外研究现状
        1.2.1 FDM型3D彩色打印机国外研究现状
        1.2.2 FDM型3D彩色打印机国内研究现状
    1.3 本文的主要研究内容和方法
    1.4 本章小结
2 相关技术理论研究
    2.1 3D打印材料特性研究
    2.2 混合及混合形式
    2.3 提高混合结构
    2.4 混合度及检验方法
        2.4.1 混合度概念
        2.4.2 混合度检验方法选取
    2.5 本章小结
3 两进一出喷头的优化
    3.1 模型建立
        3.1.1 喷头模型设计的基础
        3.1.2 模型简化
    3.2 两进一出喷头模型建立
    3.3 模型有限元分析
        3.3.1 夹角30°喷头模型分析结果
        3.3.2 夹角60°喷头模型分析结果
        3.3.3 夹角90°喷头模型分析结果
    3.4 本章小结
4 三进一出喷头优化分析
    4.1 三进一出喷头模型选取
    4.2 模型尺寸推算
    4.3 有限元分析
        4.3.1 边界条件设定
        4.3.2 螺旋叠加模型分析结果
        4.3.3 入射叠加模型分析结果
        4.3.4 对冲模型分析结果
    4.4 试验验证
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 本文研究内容总结
    5.2 展望
参考文献
个人简历 在学校期间发表的学术论文与研究成果
    个人简历
    在学校期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3878856