3DP工艺中阶梯误差与渗透误差相互作用研究

3DP工艺中影响零件成型精度的原理性误差主要来源于阶梯误差和黏结剂渗透误差,并且在误差测量结果中难以区分.本文基于黏结剂在砂床中的流动状态,建立了黏结剂从喷射到渗透过程的数值仿真模型,分析了在二维平面不同角度三角面片打印时理想模型边界和实际黏结砂粒边界之间的位置误差,研究了阶梯误差和渗透误差之间的相互作用.在此基础上,针对不同角度三角面片打印过程中阶梯误差与黏结剂渗透误差相互作用关系也不相同的问题,提出了基于三角面片法向量方向与成型方向夹角的三角面片偏移误差公式用于表达这两种误差对成型质量的综合影响.结果表明:在向上三角面片中,渗透误差与阶梯误差相互补偿,三角面片偏移误差随着斜面与水平面夹角角度的减小而减小;在向下三角面片中,阶梯误差与渗透误差相互叠加,三角面片偏移误差随着斜面与水平面夹角角度的减小而增大.将三角面片偏移误差的公式计算值与其实际测量值进行对比,公式计算误差最大为0.060 mm,最小为0.002 mm,表明三角面片偏移误差公式用于表达阶梯误差与黏结剂渗透误差综合作用的有效性.

三自由度微曲面电路3D打印方法及工艺

针对打印微曲面电路技术复杂、成本较高等问题,提出了一种使用三自由度打印机打印微曲面电路的方法,该方法旨在使用三自由度打印机在微曲面上打印共形电路,同时开发了一种自适应微曲面3D打印控制算法。该算法将DXF格式的文件作为输入,提取文件中的线路数据并对其进行离散处理,对离散后的数据逐点测量并根据反馈的数据进行线路重构,最终输出可以直接用于3D打印微曲面电路的G代码。利用三自由度打印机在不同基材制备的微曲面上完成电路打印实验和亮灯实验,验证了该方法的可行性。对3D打印微曲面电路的工艺参数进行研究,通过设计正交试验分析了工艺参数对打印的微曲面电路的影响,得到了最优工艺参数组合。结果表明,在针头直径为0.16 mm的情况下,打印气压为0.3 MPa、打印速度为100 mm/min和打印头高度为0.4 mm时,打印的微曲面电路连续且均匀,质量最优。

3D打印连续纤维复合材料工艺、结构优化研究进展

连续纤维增强复合材料由于优异的比强度、比刚度、可设计性和轻量化特质,日益受到航空航天等高端装备制造领域的青睐.3D打印技术的发展改变了连续纤维复合材料结构的生产制造流程,使复杂结构的自由成型成为可能,为先进结构材料提供了巨大的设计空间.为充分发挥先进材料性能优势和3D打印成型灵活性,研究人员分别从材料性能和结构设计出发,探索与3D打印连续纤维复合材料相适应的设计制造一体化解决方案,实现产品创新设计和性能提升.本文系统性地回顾了面向连续纤维复合材料性能分析、工艺改进和结构优化的研究工作,结合研究实践对连续纤维复合材料的结构多尺度优化方法进行总结分析,并对未来先进材料结构设计实时化、功能化、智能化的发展趋势进行探讨和展望.

基于NSGA-Ⅱ的面曝光3D打印工艺参数多目标优化

为改善面曝光3D打印制件的打印质量差、效率低等问题,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对工艺参数进行优化。选择温度、分层厚度、曝光时间、回合等待时间为优化变量,成型试样的变形率、表面硬度、时间为优化目标,通过单因素实验确定优化变量约束范围。根据Box-Behnken实验方案,建立各优化目标的预测模型,使用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化,规定优先精度、优先硬度、优先速度原则,按照不同优化原则分析帕累托前沿得到对应的最优工艺参数,并进行打印验证。结果表明,优先精度原则下,变形率最小值为0.508%,与优化前相比,降低了9.290%;优先硬度原则下,表面硬度最高达到95.3 HD,与优化前相比,提高了0.316%;在优先速度原则下,打印时间与优化前相比缩短了17.220%,优化效果显著。

中黄3号炒青绿茶加工工艺优化研究

“中黄3号”炒青绿茶加工工序分为鲜叶摊放、分级、杀青、摊凉、揉捻、毛火、摊凉、足火等。本文通过对各工序的操作方式、投叶量、炒制时间、炒制温度、揉捻压力、操作步骤、注意事项及各工序适度参数等关键点指标进行研究,以使“中黄3号”品种鲜叶原料制作的炒青绿茶不断优化其加工工艺,达到更高的开发、推广价值。

一种新型陶瓷材料3D打印成型工艺的试验研究

将陶瓷粉末与高分子材料共混制备的陶瓷材料喂入自主研制的粉体喂料3D打印机,打印出的陶瓷坯体经脱脂和干燥后,分别在最高烧结温度为1550,1580,1620,1650℃下烧结,测试烧结陶瓷体的物理性能。结果表明:随着最高烧结温度的升高,陶瓷体的致密性改善,物理性能提高;当最高烧结温度为1650℃时,陶瓷体的维氏硬度达到1202.8 HV,烧结密度达到5.45 Mg·m^(-3),抗弯强度达到902.1 MPa,断裂韧性达到11.69 MPa·m^(1/2)。

案例教学在3D打印工艺教学中的应用策略研究

目的:文章旨在探讨案例教学在3D打印工艺教学中的应用,以提高学生的实践能力、问题分析与解决能力,培养高质量复合型人才。方法:首先,结合实际情况,明确在3D打印课程中应用案例教学的现实意义;其次,阐述在3D打印课程中应用案例教学的基本原则;最后,提出具体的案例教学应用策略,如选择合适的案例、引导学生提前阅读案例、组织课堂讨论和互动、结合理论知识和实践操作等。结果:将案例教学应用于3D打印课程中,可以使学生在学习理论的基础上,更好地将知识应用于实际操作中。通过分析与解决实际问题,提高学生的实践能力、问题分析与解决能力。此外,案例教学还有助于培养学生的创新意识,使他们在面对复杂问题时能够提出创新的解决方案。同时,校企合作和实践教学平台的搭建,使学生能够更好地了解行业动态,提前适应职场环境。结论:将案例教学应用于3D打印课程中,有助于提高学生的实践能力、问题分析与解决能力,培养高质量复合型人才。因此,教育部门、高职教育机构以及教师应充分认识案例教学的重要性,积极探索其在3D打印课程中的实际应用策略。通过改革教学模式、创新教学方法、搭建实践教学平台等措施,使3D打印课程更加贴近行业和社会发展的需求,为我国增材制造产业培养更多优秀人才。

人参皂苷Rg3脂质体制备工艺优化

目的人参皂苷Rg3脂质体工艺优化研究。方法采用薄膜分散-超声法制备人参皂苷Rg3脂质体,通过正交试验,以包封率为评价指标,考察药物与大豆卵磷脂与胆固醇的质量比、水化体积、水化温度对人参皂苷Rg3脂质体的影响。结果人参皂苷Rg3脂质体的最佳制备工艺为药物与大豆卵磷脂与胆固醇用量比为1∶1∶6,水化体积为3 mL,水化温度40℃,此时包封率为85.05%。

3D打印工艺参数对聚醚醚酮(PEEK)介电性能的影响

为研究3D打印工艺对聚醚醚酮(PEEK)介电性能的影响,基于熔融沉积成型技术,选择多种工艺参数进行单因素实验,针对喷头温度、基板温度、打印速度、层厚、腔室温度等工艺进行研究。实验结果表明:在喷头温度400℃、基板温度140℃、打印速度30 mm/s、层厚0.1 mm、腔室温度120℃时PEEK样件介电常数最低;1~100 MHz频段内频率对介电常数无影响;1~40 MHz频率内,各工艺参数测试得到的PEEK介电损耗角正切均大幅波动;在40~100 MHz频率内,PEEK介电损耗角正切均呈现波动上升的趋势。该研究结果将为天线PEEK介质层的结构设计和制造提供依据。

3D打印建筑结构形式设计与建造工艺分析

近年来,三维(3D)打印建造技术迅速发展,实现了多场景的推广和应用。然而,受堆叠成型工艺所限,3D打印过程难以实现现浇结构体系中钢筋笼的同步植入,制约了3D打印建筑结构体系的发展和规模化应用。探究与3D打印相匹配的增强增韧方法,研发施工便捷、性能优越的大尺度3D打印建筑结构形式并优化其建造工艺和流程,是推进3D打印结构化应用的核心和关键。增材制造和数字化制造为混凝土等建筑材料施工带来了全新的建造模式。

4-(溴甲基)-3-氟苯甲酸的合成工艺研究

4-(溴甲基)-3-氟苯甲酸是一种重要医药化工中间体。本文以3-氟-4-甲基苯甲酸为原料,经取代反应得到目标化合物。该合成方法操作简便、后处理操作简便,花费时间少且产物纯度高;此方法为4-(溴甲基)-3-氟苯甲酸的合成提供了合成路线,也为进一步相关类似的合成研究奠定基础。

磁控触变流体的3D打印工艺研究

针对现有磁控智能流体无法应用于3D打印的问题,本文制备了一种在磁场调控下能够实现溶胶-凝胶可逆转变的新型磁控触变流体,并对其打印工艺进行了研究。采用全系统损耗润滑油、有机膨润土和Fe_(3)O_(4)颗粒制备了不同配比的打印样品,搭建了直写式3D打印实验平台,研究其可打印性。流变学实验表明:磁控触变流体有机膨润土含量越高,触变性越强,剪切变稀越明显;磁场强度越强,屈服应力越高,储存模量越高。3种挤出方式下的打印实验结果表明,采用匀料恢复挤出方式打印的结构具备最高分辨率和最大高度。磁控触变流体在根据其流变特性设计的挤出装置下具有良好可打印性,为该材料应用于柔性传感、软体机器人个性化复杂结构设计与驱动、微流控检测等领域奠定了基础。

直写式3D打印NdFeB永磁体工艺研究

针对钕铁硼脆性大、价格昂贵、不易切削加工的问题,提出了采用直写式3D打印方法制备钕铁硼。研究固含量及油酸分散剂对3D打印墨水的影响,发现墨水为90%磁粉,0.05mL油酸的黏度和稳定性最好。对挤出压力及打印速度进行研究,发现挤出压力为1kg/cm2,打印速度为30mm/s,打印的坯体成型较好,线条粗细均匀,长时间放置下未变形坍塌,成功制备出多种形状的钕铁硼磁体。研究发现120℃固化5h后的3D打印钕铁硼磁体依然保持较高磁性能。本文为低温制备复杂形状钕铁硼提供新途径,具有广泛的应用前景。

重组大肠杆菌S3-2产羰基还原酶发酵工艺优化及动力学研究

以重组大肠杆菌S3-2为发酵菌株,通过单因素实验和正交实验对重组大肠杆菌S3-2产羰基还原酶的1 L发酵罐发酵工艺进行优化,并通过Logistic方程和Luedeking-Piret方程对重组大肠杆菌S3-2分批发酵产羰基还原酶的动力学过程进行模拟。结果表明,重组大肠杆菌S3-2的最佳发酵工艺为:IPTG在OD600值为1.0时诱导、IPTG终浓度为0.30 mmol·L^(-1)、种子液OD600值为3.0时接种、诱导温度为26℃,在此条件下,菌体细胞干重为1.586 g·L^(-1)、羰基还原酶酶活为0.712 U·mL^(-1);菌体生长、羰基还原酶酶活及甘油消耗的动力学模型的拟合度分别为0.9883、0.9917和0.9807,说明该模型对重组大肠杆菌S3-2的发酵动力学模型拟合良好,为后续中试放大研究提供了理论依据。

3D打印技术在钛及钛合金精密铸造工艺中的应用研究

钛及钛合金因其优异的机械性能、耐腐蚀性和生物相容性,在航空航天、生物医疗等领域具有广泛应用。然而,传统铸造工艺存在精度不高、成本较高等问题。3D打印技术提供了一种新的解决方案,能够实现复杂结构的快速成型,提高铸造精度,降低成本,缩短生产周期。本文对3D打印技术的含义和钛及钛合金材料特性进行了概述,并探讨了3D打印技术在钛合金精密铸造工艺中的应用情况。通过研究,为钛及钛合金精密铸造工艺的改进提供了新思路和方法,同时,分析了3D打印技术在钛及钛合金精密铸造工艺中的前景与挑战。

UV/SO_(3)^(2-)工艺去除水体中溴酸盐的效果

紫外/亚硫酸盐(UV/SO_(3)^(2-))工艺是一种通过产生强还原性的活性自由基来降解污染物的高级还原工艺(ARPs)。文章研究了UV/SO_(3)^(2-)工艺降解溴酸盐(BrO_(3)^(-))的效能与机制。结果表明,UV/SO_(3)^(2-)工艺还原BrO_(3)^(-)符合拟一级动力学模型;增大UV光照强度、SO_(3)^(2-)投加量、溶液pH,去除溶液中的溶解氧(DO),可有效提高Br O_(3)^(-)的去除率;水体中的HCO_(3)^(-)、Cl^(-)和天然有机物会不同程度地抑制BrO_(3)^(-)的降解;自由基淬灭试验显示水合电子(eaq)是UV/SO_(3)^(2-)工艺降解BrO_(3)^(-)的主要活性物质,并由此推断出可能的BrO_(3)^(-)降解路径。

L_(9)(3~4)正交试验法优选肺炎合剂制备工艺

目的 优选肺炎合剂的制备工艺。方法 以盐酸麻黄碱含量及干膏率的综合评分为评价指标,以加水量、煎煮时间、煎煮次数为考察因素,采用L_(9)(3~4)正交试验法优选肺炎合剂水提取工艺,采用单因素试验法考察其浓缩温度及纯化工艺,并进行验证试验。结果 优选最佳制备工艺为煎煮2次,第1次加8倍量水,第2次加6倍量水,每次煎煮1.5 h,煎液减压(压强为0.05 mbar)浓缩温度控制在55~85℃,采用离心机(转速为10 000 r/min,离心半径为92 mm)过滤。按优选工艺制备的3份样品中,盐酸麻黄碱含量为0.14 mg/m L,干膏率为10.66%。结论 优选工艺科学、合理,操作简便,且稳定性、重复性好,可为肺炎合剂的工业化生产提供试验依据。

基于3D打印蜡模的钛合金铸件质量控制及工艺优化

3D打印技术关注度日增,制造业内的发展潜力不可估量。针对3D打印制造钛合金零件过程中易现的尺寸偏差、表面粗糙等问题,通过实验研究,推出了一项基于蜡模的质量控制处理及工艺优化方法。首先,用3D打印技术创建蜡模,接着采用蜡模进行砂型铸造。这样一来,就可规避直接使用3D打印制造金属零件可能出现的问题。根据实验结果,此种制造方式能有效提升铸件品质,减少尺寸差异,提升表面处理效果。基于蜡模,熔模铸造的工艺流程得以进一步改良,涵盖了温度管理和冷却速率等方面,以期提升铸件的内在属性指标,如机械性能及微观构造等。以此研究为基础,我们期望能推动3D打印与传统铸造工艺的结合,为复杂零件的制造提供新的解决方案,同时提高产品的质量和生产效率。

达罗他胺中间体2-氯-4(1 H-吡唑-3-基)苯甲腈的合成工艺

2-氯-4(1H-吡唑-3-基)苯甲腈是抗前列腺癌新药达罗他胺的重要中间体片段。本文以4-溴-2-氯苯甲腈和1-(2-四氢吡喃基)-1 H-吡唑-5-硼酸频哪酯为原料,经Suzuki偶联和水解脱保护两步反应,在50 g反应规模时,以大于95%的总收率和大于99%的纯度得到2-氯-4(1H-吡唑-3-基)苯甲腈。该反应原料安全易得,产物分离简单,反应收率和产物纯度高,特别是第一步Suzuki偶联反应母液可循环套用,节约了Pd催化剂和生产成本,适合工业化生产。

旋转填充床中O3/Fenton工艺处理酸性黄23印染废水的研究

旋转填充床(RPB)中的O3/Fenton工艺处理酸性黄23印染废水主要是指包含化学氧化及高级氧化技术的复杂过程。实验通过对O3浓度、H2O2浓度、Fe2+浓度、pH值及温度等反应条件等进行分析,发现该工艺在RPB中具有较强的废水处理效率。O3强氧化性及Fenton反应所生成的羟基自由基协同作用,可对废水中酸性黄23染料及其他有机污染物进行降解处理。该工艺中主要结合臭氧(O3)强氧化性及Fenton反应产生的羟基自由基(·OH)的高效氧化性,旨在实现印染废水的深度处理。