樹(shù)脂是塑料制品加工原料中的高分子化合物,是塑料的主要成分,具有廣泛的用途。與其他制造工藝相比,3D打印技術(shù)具有更為優(yōu)異的復(fù)雜形狀制造能力,這為多品種個(gè)性化復(fù)雜形狀塑料制品的快速開(kāi)發(fā)提供了便利。與普通樹(shù)脂的FDM-3D打印相比,耐熱性樹(shù)脂的FDM-3D打印需要熱量大大高于普通樹(shù)脂,這使得其打印設(shè)備、打印工藝以及成形成性控制等方面都存在一定的難度,目前市面上絕大多數(shù)FDM打印機(jī)不能成形耐熱性樹(shù)脂,并且適合于耐熱性樹(shù)脂的FDM-3D打印的設(shè)備和噴頭等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)研究也很少,同時(shí)其FDM-3D打印的工藝參數(shù)及成形件性能的研究還不充分。由此,本研究開(kāi)展了耐熱性樹(shù)脂F(xiàn)DM-3D打印機(jī)研制及制備工藝與材料性能研究,成功研制出了適用于耐熱性樹(shù)脂F(xiàn)DM-3D打印的設(shè)備,并選取了具有代表性的PEEK和PEI兩種耐熱性樹(shù)脂,優(yōu)化出了打印工藝,獲得具有較高力學(xué)性能的PEEK和PEI打印樣件。本課題開(kāi)展了如下研究:針對(duì)市面上傳統(tǒng)FDM設(shè)備的機(jī)械系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和研究,結(jié)合耐熱性樹(shù)脂材料的理化特性提出FDM-3D打印耐熱性樹(shù)脂材料的設(shè)備設(shè)計(jì)需求,按照需求改進(jìn)并設(shè)計(jì)打印機(jī)的噴頭結(jié)構(gòu)、擠出機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)方式... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１熔融沉積成形示意圖??

聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）及其他一些芳雜環(huán)聚合物等從２０世紀(jì)８０年代就己經(jīng)商品化，??其中聚醚酰亞胺（ＰＥＩ）和聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）這兩種聚合物己經(jīng)實(shí)現(xiàn)相當(dāng)規(guī)模的??工業(yè)化生產(chǎn)。圖１－２為依據(jù)材料性能和結(jié)晶度對(duì)常見(jiàn)塑料進(jìn)行分類(lèi)。??料??／ｐｉ棚＼超離＿工’??ＰＡＩ??／一＂ｉＥ一?ｐｅｅｋ?？?＾卞裎槊料??ＰＰＳＵ?ＰＰＳ?特種丄砂―??ＰＳＵ?ＰＴＦＥ?＼??ｙ?ｐｃ?＾?丫裎槊料??ＰＰ〇?ＰＯＭ?ＰＡ?丄餌??’?ＰＭＭＡ?ＵＨＭＷ?ＰＢ??，?－?．?．?．?…－??／?ＡＢＳ?ＰＰ?ＨＤＰＥ?亦適塑科??■?ＰＳ?ＰＬＡ??ＰＶＣ?ＬＤＰＥ??結(jié)晶塑說(shuō)」＇?＇一?半＾塑￥４??圖１－２常見(jiàn)塑料“金字塔”分類(lèi)圖??１．３．２聚醚酰亞胺和聚醚醚酮概述??（１）聚醚酰亞胺（ＰＥＩ）??聚醚酰亞胺（Ｐｏ丨ｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ，ＰＥＩ）是一種非結(jié)晶熱塑性特種工程塑料ＰＥＩ??最早由美國(guó)通用電氣公司（ＧＥ）在２０世紀(jì)７０年代研制成功，商品名稱(chēng)為Ｕｌｔｅｍ［５４］，??ＰＥＩ發(fā)展至今經(jīng)過(guò)增強(qiáng)、改性方法己實(shí)現(xiàn)多系列多品種的工業(yè)化生產(chǎn)［５５】。??聚醚酰亞胺（ＰＥＩ）是在聚酰亞胺（Ｐ１）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的

２．１耐熱性樹(shù)脂３Ｄ打印機(jī)設(shè)計(jì)概述??基于熔融沉積成形（ＦＤＭ）技術(shù)的３Ｄ打印機(jī)劃分為機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大??部分，如圖２－１所示。３Ｄ打印機(jī)與上位機(jī)連接，上位機(jī)軟件由ｓｔｌ格式的三維模型??生成可被打印機(jī)識(shí)別的Ｇ代碼，并通過(guò)串口通信傳遞給控制系統(tǒng)，控制機(jī)械系統(tǒng)??按照打印參數(shù)及打印路徑完成模型的打印。??：—?－?｜??■！■■■?■?■丨丨■?■?■■■■＿?■??控制系統(tǒng)?｜?機(jī)械系統(tǒng)??！?■■■?！??；?Ｉ?｜??丨?Ｐ?ｍ！??！?＝＝?＼??Ｉ?ｉ?Ｉ?｜??Ｉ?ｉ?Ｉ??圖２－１?ＦＤＭ型３Ｄ打印機(jī)系統(tǒng)組成??機(jī)械系統(tǒng)主要包括噴頭結(jié)構(gòu)，擠出機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)身結(jié)構(gòu)等。擠出機(jī)構(gòu)??通過(guò)一對(duì)滾輪產(chǎn)生擠壓力將打印絲材送入噴頭結(jié)構(gòu)中，是為打印過(guò)程中的擠絲動(dòng)??作和回抽動(dòng)作提供動(dòng)力的裝置。噴頭負(fù)責(zé)將擠出機(jī)構(gòu)送入的絲材加熱熔融，并依??靠擠出機(jī)構(gòu)的擠出力將熔融絲材通過(guò)噴嘴擠出。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要完成ｘ，ｙ，ｚ軸方??向的運(yùn)動(dòng)，保證噴頭在ｘｙ平面的精確運(yùn)動(dòng)和打印平臺(tái)相對(duì)于噴頭在ｚ軸方向上的??上下移動(dòng)。機(jī)身結(jié)構(gòu)用于支撐傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和打印平臺(tái)，以及其他零部件的安裝。機(jī)??械系統(tǒng)決定著打印的速度和精度。??控制系統(tǒng)包括硬件部分和軟件部分

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于FDM的ABS類(lèi)3D打印材料的研究[D]. 方祿輝.華南理工大學(xué) 2016



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