三維打印快速成型機材料的研究.pdf

1、快速成型制造技術是制造業(yè)發(fā)展的一個重要方向，也是當前各大學、研究機構和企業(yè)競相開發(fā)的前沿制造技術。在這一領域美國一直處于領先地位，而歐洲國家、日本和中國也取得了豐碩的成果。目前，快速成型技術成本相對較高，主要應用在一些大企業(yè)，因此，研究的熱點問題主要集中在降低成本、開發(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的推廣。在這種形勢下，三維打印快速成型機誕生了。三維打印技術無需激光系統(tǒng)，造價和使用成本低，且可靠性高，設備體

2、積小，成形速度快，是一種能夠被普及的快速成形系統(tǒng)。 本文對三維打印成型機的材料，尤其是粉末材料進行了詳細討論，分析了粉術的形狀、粒度、粒度分布、粉末密度和成分以及溶液飽和度等對成型的影響，介紹了淀粉、石膏等粉末及其粘接材料。開發(fā)了石膏基復合粉末和與之匹配的粘接溶液，通過試驗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程中的作用，并對所選用粉末的和粘接溶液的理化性能進行了測定。 本課題設計研發(fā)的三維打印快速成型機

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相比，成本更低，更環(huán)保，采取適當?shù)墓に囀蛊渚哂邢喈數(shù)膹姸龋梢栽谀承﹫龊咸娲F(xiàn)有的塑料和樹脂模型，作為概念原型、功能測試的原型、模具和功能零件使用。 將帶限制的混料均勻設計應用于粉末的配方設計，在不影響分析粉末成分對制件性能影響規(guī)律的前提下，極大地減少了試驗次數(shù)。得到了粉末配方對制件各種性能的回歸方程組。建立粉末配方的多目標優(yōu)化模型。求解最優(yōu)配方并進行試驗驗