基于高密度聚乙烯材料的3D打印数值仿真

结合传统熔融沉积(FDM)3D打印机尺寸限制模型尺寸的现象,将高密度聚乙烯材料(HDPE)应用于3D打印领域。首先采用正交试验方法并结合ANSYS PolyFlow软件,研究料筒内流道结构参数及不同螺杆挤出量对流道内流体速度与温度的影响程度。结果表明,喷嘴内径对流体速度及流体温度的影响最大,对收敛角的影响最小。当挤出量为2 cm^(3)/s、喷嘴直径为4 mm、收敛角为150°时,工艺方案最佳。然后,进行挤出及打印试验,完成290 mm×175 mm×65 mm矩形模型的打印,证明HDPE在3D打印领域应用的可行性。最后,打印试件并进行拉伸试验,结果表明,与板材挤压制造的拉伸试件相比,3D打印制作的拉伸试件性能较差。