阀控式熔体微分3D打印机工作特性的研究

提出一种可实现多种塑料颗粒直接打印的阀控式熔体微分三维(3D)打印机,运用多相流及动网格技术对阀腔内非牛顿流体的挤出过程进行数值模拟。结果表明,挤出流量与阀针下移速度、阀针/阀腔直径比均呈正相关关系,且阀针距喷嘴越近、直径比越大,流量波动越大;最佳阀针最大运动距离为0.5~1mm;阀针运动速度/阀腔背压比大于0.5时,熔体出现倒流现象;精确控制各工艺参数可实现稳定按需挤出,提高成型件精度。

螺杆塑化熔融沉积成型件精度分析与优化

在螺杆塑化熔融沉积成型过程中,多个因素耦合共同影响制品的精度。主要分析了喷头温度T、层厚h、打印速度vp、螺杆转速vc、打印间距d对成型件尺寸精度、表面精度的影响。以螺杆塑化的FDM设备为试验台,设计基于正交试验法的优化方案,采用极差分析法优化各指标。结果表明:累计误差使z方向的尺寸精度最低;上述各因素对x、y、z 3个方向尺寸精度的影响程度分别为:T>h>vp>vc>d;T>vc>vp>d>h;T>h>vc>vp>d;整体分析,各因素对综合尺寸精度和表面精度的影响程度分别为:T>h>vc>vp>d;T>vc>vp>d>h;最优参数组合为:T=175℃,h=0.4mm,vp=1 500 mm/min,vc=0.6 r/min,d=0.48 mm。经过对比,精度明显提高,证明了分析优化的合理性。