工藝過(guò)程對(duì)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(shè)計(jì)的周期，三維打印技術(shù)在近一二十年取得突破性進(jìn)展。熔融沉積成型技術(shù)（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）是目前發(fā)展較快的一種三維打印技術(shù)，具有制造成本低、設(shè)備輕巧環(huán)保等特點(diǎn)，但也受限于制品強(qiáng)度較低的缺陷，而其制品強(qiáng)度與其成型過(guò)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(yùn)動(dòng)方向（橫向）的粘接強(qiáng)度作為其粘接質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以提

2、高該橫向粘接質(zhì)量為目的，對(duì)工藝過(guò)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(guò)外施粘合劑影響粘接過(guò)程等方面進(jìn)行重點(diǎn)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(jī)理。
　　通過(guò)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(shí)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(qiáng)度差異。據(jù)此，本文建立了制品粘接強(qiáng)度與孔隙率之間的定量模型，該模型表明粘接強(qiáng)度與孔隙率之間呈負(fù)相關(guān)線性關(guān)系。因而，

3、本文認(rèn)為，在模型的適用范圍內(nèi)，通過(guò)不同工藝過(guò)程而減小制品內(nèi)部孔隙是提高 FDM制品橫向粘接強(qiáng)度的一種有效方法。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步提出了改進(jìn)擠出頭的散熱效果以及成型過(guò)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(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí)，從而表明通過(guò)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(qiáng)度奠定了堅(jiān)定的理論基礎(chǔ)并提供了有效手段