熔融沉积快速成型工艺的精度分析及对策

熔融沉积制造(Fused Deposition Modeling,FDM)是一种典型的快速成型技术,成型件的精度由于受多种因素的影响往往难以保证,这也是影响FDM发展的主要因素.文中分析了影响成型件精度的因素,并根据实际加工提出了提高成型精度和表面质量的措施.     

熔融层积成型技术的力学综合性实验项目开发与实践

熔融层积成型(FDM)是一种增材制造技术,计算机建立的复杂三维模型经简单处理即可直接进行生产制造,可在较短时间内实现“设计-实体-测试”的对接。基于FDM技术开发了一项综合性力学实验并进行教学实践,使学生完整学习和体验从实验方案设计到试样建模制造,以及力学测试和结果分析的全流程,充分锻炼了学生的综合能力,从中体会科学研究和探索的乐趣。实验设计过程兼顾了经济性和可操作性,可供相关专业的实验教学参考。     

熔融堆积成型中ABS材料收缩及变形实验

快速成型将CAD模型转化为实物模型中,由于材料的收缩变形导致成型件尺寸出现较大的偏差。为使打印零件能合理装配,降低收缩变形对装配的影响,根据熔融堆积成型原理对ABS材料进行成型实验,利用回归分析法找到模型缩放比例与成型收缩比例存在着线性递增的规律,以及打印模型圆度误差与材料填充率也存在线性关系的规律,在无翘曲变形的情况下,材料填充率每增加20%,圆度误差降低0.05 mm。利用上述规律可预先对模型进行处理,以保证装配的合理性和打印零件的质量。     

多头熔融沉积成型3D打印机设计

针对3D打印机的使用成本高、打印效率低的弊端,提出3D打印机的低成本、多头高效打印的生产模式.依据熔融沉积成型原理设计了多打印头3D打印机,并与单打印头3D打印机进行对比实验,结果表明据此设计的多头3D打印机,能够3～5倍提高工作效率和设备利用率,快速完成产品的生产工作,为3D打印机在工业生产中的高效快捷生产提供了研究方向.     

响应曲面法3D打印制件表面质量的实验研究

为提高熔融沉积成型(FDM)制件的表面质量,采用回归设计试验与响应曲面法相结合的方法研究打印速度、喷嘴温度、层高、走线宽度以及两两之间的交互作用对FDM制件表面粗糙度的影响。确定了影响表面粗糙度的显著性因素和使表面粗糙度达到最小的工艺参数组合,基于最优参数组分析了倾斜角度对于表面质量的影响。实验结果表明：工艺参数对表面粗糙度的影响顺序为：层高>外壁线宽>喷头温度>外壁速度,当选取工艺参数为外壁速度55 mm/s、喷头温度210℃、层高0.20 mm、外壁线宽0.6 mm时,表面质量最佳。零件斜面倾角越小(不包含0°的情况),表面台阶效应越显著,倾斜角度越接近90°,表面粗糙度越低。试验结果为提高PLA材料FDM制件表面质量提供了参数选择依据。     

铝与熔融氢氧化钠反应的实验探究

对金属铝和熔融氢氧化钠不反应的观点提出了 质疑。通过4组铝粉和氢氧化钠尝试性的实验探究’结果发现 铝和熔融氢氧化钠能发生反应并产生氢气,得出水不是铝和氢 氧化钠反应的必要条件,并在研究结论的基础上对铝和碱反应 的教材编写提出了一些建议。     

铝与熔融氢氧化钠反应的实验探究

对金属铝和熔融氢氧化钠不反应的观点提出了质疑.通过7组铝粉和氢氧化钠尝试性的实验探究,结果发现铝和熔融氢氧化钠能发生反应并产生氢气,得出水不是铝和氢氧化钠反应的必要条件,并在研究结论的基础上对铝和碱反应的教材编写提出了一些建议.     

先进金属成型与凝固控制数学实验研究

利用大跨度的学科交叉，将电气、物理、计算机自动控制等学科的知识应用于金属成型与控制专业，将教学实验和科学研究结合起来。让学生了解和掌握本专业领域最先进的科学技术，并通过自主参与实验，培养学生的创新能力。     

离心喷射沉积钛铝金属间化合物的研究

采用一种新型的离心喷射沉积(CSD)成形技术制备了Ti—48A1—2Mn—2Nb金属间化合物，较系统地研究了该合金的微观组织结构以及室温拉伸、压缩和断裂韧度等力学性能，探讨和研究了该合金制备过程中形成的孔隙、特殊层片状组织及对材料性能的影响规律。图像分析系统定量测试结果表明，CSD制备的金属间化合物的孔隙率在2％左右，热等静压(HIP)有效地消除了合金在喷射成形制备中产生的孔隙，致密度达99.6—99．9％。性能研究结果表明，CSD制备的Ti—48A1—2Mn—2Nb合金具有良好的室温拉伸、压缩和断裂韧度等性能，尤其是压缩性能和断裂韧度值，显示了很好的应用前景。     

水泥密封包装提高力学性能和工程质量的研究与实验

采用塑料袋密封包装水泥，水泥的力学性能好、强度高、有效期长，洁净环保、优质高效。大力提倡塑料袋密封包装水泥，对于节省水泥、降低造价、加快进度、保证和提高工程质量、减少环境污染意义重大，其经济和社会效益不可估量。     

熔融金属/熔渣-氧化物高温润湿行为实验研究

熔融金属/熔渣-氧化物之间的高温润湿行为对于解析其高温界面现象十分重要。该文设计了一系列熔融金属/熔渣-Al₂O₃/MgO的接触角测量实验,包括样品的制备、实验重现性和稳定接触角的获得,将熔融金属/熔渣-氧化物的高温润湿行为可视化,并分析了其影响因素。结果表明：实验获得的接触角重现性较好,可用于进行熔融金属/熔渣与各类氧化物之间接触角的测量,且熔融金属材质、熔渣成分、温度等均是影响二者之间接触角的重要因素。熔渣-Al₂O₃/MgO之间的高温润湿性较好,1600℃时的接触角均在15°以下,远小于90°;而熔融铁液-Al₂O₃之间不润湿,接触角为130.03°,远大于90°。     

聚合物成型加工课堂教学与实验实践教学改革探讨

聚合物成型加工是高分子材料与工程专业最重要的专业课程之一。本专业针对专业技术课程的特点,坚持课堂教学和实验实践教学两手抓,围绕培养学生具有聚合物材料及其制品设计、生产、性能检测及质量控制与分析的科学思维和创新研究素质的要求,在课堂教学内容、教学方法和实验实践教学模式与方法等方面进行了有益的改革与探索。     

塑料成型模具实验课程内容与方法的创新实践

将塑料成型过程的CAE(computer aided engineering)上机实验与实际塑料成型实验同时作为实验内容同步实施,并以CAE模拟分析结论指导实际塑料成型实验,使学生能掌握与运用CAE知识,能够准确合理地制定塑料成型工艺参数,能成型出质量优良的塑料制件,以达到培养掌握新技能、新知识的新型技术人才的目的.     

FDM型义齿3D打印机设计与实现

针对目前熔融沉积成型义齿3D打印机不能连续进料、打印精度不高等缺点,基于开源的熔融沉积成型3D打印机,重新设计了机械结构和电气控制系统,实现了打印机的持续进料、不间断的高精度打印。采用气泵、螺杆进料机构,保证连续稳定的进料,采用Hbot型的传动机构,并借助Bresenham算法实现协调运动、均匀进料,自动调平保证打印的稳定性,并对进给量进行标定,保证填充的紧密。论述了挤出系统的结构、硬件系统框图和软件的实现。该设计打印质量良好。     

玻璃钢贮罐的成型工艺研究与制造

文章主要是设计制造一个玻璃钢贮罐,贮存质量分数为28%的磷酸,使用温度为65℃。阐述了玻璃钢贮罐的工艺设计和整个制造工艺过程,包括玻璃钢贮罐原材料的选择、贮罐的工艺设计、缠绕成型过程。     

掺橡胶粉与纤维混凝土力学性能研究

以玄武岩纤维、橡胶粉掺量2个参数作为变量,探究纤维和胶粉对混凝土物理性能的影响,研究掺纤维、橡胶粉混凝土的干表观密度、和易性和抗压强度。结果表明:掺入纤维能提高由于胶粉掺入而削弱的抗压强度;胶粉掺量的大小能显著影响纤维混凝土的和易性;胶粉能显著改变混凝土的干表观密度。     

高压水合物/蜡沉积实验环路的设计与建设

针对深海开发海底管道流动安全保障领域内的研究,设计并建设了一套高压水/蜡沉积合物实验环路.通过借鉴国内外著名环路的设计优点及结合自身课题的研究需要,进行了相应的改进与创新,其设计功能为既可进行水合物浆液的单相、多相流动实验,也可进行多相流动蜡沉积实验,为目前世界上为数不多的几套可以同时实现此两项功能的高压实验环路.该套实验装置不仅耐压程度高(15MPa),温控范围较广(- 10～100℃),测试段管径可换(2.54 cm与5.08 cm),整体设计合理以及测量仪表精密,而且还引进了包括FBRM(在线颗粒分析仪)在内的国际上最为先进的实验仪器,使得此实验装置的科技含量与技术水平有了质的飞跃,达到国内一流、国际先进的水平,可应用于水合物浆液多相管流规律和蜡沉积规律的科研工作.     

先进金属成型与凝固控制教学实验研究

利用大跨度的学科交叉，将电气、物理、计算机自动控制等学科的知识应用于金属成型与控制专业，将教学实验和科学研究结合起来。让学生了解和掌握本专业领域最先进的科学技术，并通过自主参与实验，培养学生的创新能力。     

材料成型与控制工程专业教学改革研究

讨论了材料成型与控制工程专业的学科属性、知识结构,提出了专业教学体系的改革方案,设想采用三段制的教学方法,来解决宽专业面培养通用型人才与企业用人模式之间的矛盾.     

高分子材料成型加工实验面向学生实践和创新能力培养的改革与探索

实验既是培养学生技能的课程,也是培养实践能力的途径。本文结合学生基础知识和创新能力培养,对综合性实验、设计性实验、研究性试验及学生自我选课和自我评价对学生能力发展的影响进行了研究和探索。