FDM快速成型噴頭熔融態(tài)進絲機理的研究.pdf

1、3D打印技術綜合了計算機的圖形處理、數字化信息和控制、機電技術和材料技術等多項高技術的優(yōu)勢，它是一種三維實體快速自由成型制造技術。熔融沉積快速成型技術(Fused Deposition Modeling Rapid Prototyping，FDM)是3D打印技術中廣泛應用的一種快速自由成型制造技術，該技術以計算機三維設計模型為藍本，利用數控成型系統(tǒng)和軟件分層離散，使3D實體變?yōu)槎鄠€2D平面，將特殊熱塑性材料在噴頭內加熱后擠出，材料在熱板

2、上一層一層堆積成型。3D打印噴頭是熔融沉積快速成型技術的核心結構，噴頭參數合理設置與否，直接決定成型件的精度質量。因此，作為熔融沉積快速成型重要的結構，對噴頭進行研究具有重要意義。本文對噴頭熔融態(tài)進絲機理進行研究，利用FLUENT流體仿真軟件對成型材料在噴頭內熔融過程進行流體仿真，最后對噴頭參數進行數據處理與回歸分析。
　　本文主要研究內容如下：
　　1．對熔融沉積快速成型技術進行簡介，介紹了熔融沉積快速成型工藝過程和特點，

3、綜述了熔融沉積快速成型技術國內與國外研究現狀，并簡要分析熔融沉積快速成型技術存在的問題，提出解決方案，最后說明了課題研究的具體內容、目的和意義。
　　2．針對成型材料在噴腔內流體流動的實際情況，給出流體運動所需的控制方程；研究柱塞式噴頭結構的工作原理，分析噴頭主要工藝參數以及噴頭順暢擠絲應滿足的基本條件。針對成型材料在噴頭內發(fā)生熔融變化的過程，對噴頭模型進行分區(qū)，并建立熔融段理論模型，從理論上證明研究的可行性。
　　3．對噴

4、頭熔絲過程中外部環(huán)境參數進行設計，對熔融沉積快速成型材料和噴頭材料進行物性分析；建立噴頭三維模型并進行網格劃分，運用FLUENT流體仿真軟件，對材料在噴頭內熔化過程進行流場分析，從提高成型精度方面考慮，對噴頭工藝參數進行分析，分析最優(yōu)進絲速度值；并對不同噴頭工藝參數下的溫度場進行模擬分析。
　　4．對噴頭重要工藝參數進行數據處理與回歸分析，基于回歸分析基礎，對重要參數進行回歸方程計算，并進行顯著性檢驗；利用MATLAB軟件，對噴頭