科技专栏

当前位置:新葡萄京娱乐场 > 科技专栏 > 澳门新葡亰官方登录创想三维:研商修正FDM 三维打字与印刷机打字与印刷ABS中层粘连力

澳门新葡亰官方登录创想三维:研商修正FDM 三维打字与印刷机打字与印刷ABS中层粘连力

来源:http://www.653-5353.com 作者:新葡萄京娱乐场 时间:2020-04-16 23:04

在“超声波振动对FDM 3D打印机打印ABS中间层粘合力的影响”中,研究人员:Alireza Tofangchi、Pu Han、Julio Izquierdo、Adithya Iyengar和Keng Hsu研究了不同打印方法对FDM 3D打印机的影响。他们预测FDM 3D打印机作为制造业中的一个重要工具,在受到材料、精度、表面处理和零件质量的不断发展未来的潜力将会变得更大。

澳门新葡亰官方登录 1

澳门新葡亰官方登录 2

最近出现了相当多的大型3D打印新闻,例如最大的可移动FGF 3D打印机和第一个3D打印钢桥的揭幕。 11月19日消息, 另一个值得关注的大型项目是世界上最大的塑料3D打印机,打印第一个塑料人行天桥。

通过在FDM 3D打印过程中使用34.4 kHz超声波振动,研究人员发现,与常规打印工艺相比,ABS层粘合力增加了10%。路易斯维尔大学机械工程系研究团队表示“这种层间粘合强度的增加归因于聚合物蠕变的增加,这是由于超声波振动引起的聚合物链从界面区域的二次相互作用松弛引起的。”

·桥长15米,重达5,800千克;

一、用于将超声波振动结合到FDM 3D打印机 - 热塑性聚合物的沉积中

Polymaker刚刚发布了上海建筑集团3D打印机生产过程中的一些镜头,这座3D打印的塑料人行天桥需要30天才能完成,因为它长15米,重达5,800千克。3D打印机由沈阳机械集团制造,挤出机系统由Coin Robotic制造,总投资约280万美元。 Polymaker Industrial将提供用于打印的ASA塑料,这是一种具有良好的耐化学性,热稳定性和韧性而的材料。为了确定最佳塑料,Polymaker 3D在选择AS100GF的整体强度和可印打印之前,先打印了5米版本的桥梁和几种不同的化合物。

澳门新葡亰官方登录 3

·建造室长24米,宽4米,高1.5米,工作人员在3D打印机内部工作;

实际装置的摄影。 概念草图。

塑料含有12.5%重量的玻璃纤维,增加了强度,并且还减少了困扰大型3D打印的翘曲效果。 大尺寸的3D打印与保温和均匀加热有关,这对于打印/打印机来说变得越来越棘手。在这种情况下,建造室长24米,宽4米,高1.5米,对144立方米的建造室进行保温,这是通过与龙门架一起移动的大型波纹帐篷实现的。将帐篷加热至38°C,并在打印品顶部放置橡皮布以减缓冷却过程,使聚合物链松弛而不会翘曲;橡皮布还可以保护打印品免受灰尘影响。是的,构建室非常大,技术人员在3D打印机内部工作,同时用于监视打印。

该团队解释说,有几种不同的方法用于加强层间粘合。一个是通过提高温度依赖扩散性,在打印过程中或打印后增加更多的热量已被证明是有效的,另一个是同时在每层沉积之前加入红外线和激光加热也证明可以提高强度。研究人员还指出,“减少聚合物链的回转半径也可以导致层间强度的类似改善”,通过放松3D打印轨道中留下的聚合物链来实现。”

随着打印尺寸的加大,每层的打印时间需要一个小时,这就带来了另外一个问题,在挤出机开始打印下一层时,前一层已经显著冷却。材料的粘合性降低, 橡皮布和玻璃纤维有助于减缓这种冷却,但是他们在打印头在这里做了很多工作,用四根600°C的热风枪重新加热打印层,气枪确保在挤出机工作的地方总是很热,以获得最大的层粘附力。

超声波振动允许聚合物的松弛和扩散,产生更好的界面粘合,并且可能导致具有各向同性机械性能的部件。测试发生在MakerGear M3上,团队为包含振动而定制。使用40kHz压电晶体螺栓夹紧换能器产生振动,额定功率为25W。使用连杆和螺纹紧固件将加热器连接到加热器块。

·喷嘴直径5mm,每小时挤出8kg塑料,精度0.1mm,一边打印一边夯实;

“使用连杆可以耦合换能器产生的振动,减少从加热器块到换能器的热传递,”研究人员说。 “将热端部分安装在打印头组件上,打印头的总共振频率测量为34.4 kHz。”

这里通过一种在其他3D打印机上看不到的新方法来解决层间问题:夯实。 喷嘴是圆形的,这意味着它们的挤出是圆形的,它们具有锥形顶部,这对于层粘合是不理想的。 对于喷嘴尺寸为0.4mm的台式3D打印机,锥度足够小,几乎不会注意到,但SGC 3D打印机使用的喷嘴尺寸为5mm,因此塑料在挤压后的夯实变大了层水平度和粘附力的差异。 尽管打印机拥有庞大的尺寸以及每小时挤出高达8千克塑料的事实,但打印机精确到0.1毫米。

将频率可调的超声波信号发生器调节到打印头的共振频率并连接到换能器,以提供激励信号,使喷嘴表面以测量的频率振动。通过在扫描发电机频率的同时测量喷嘴表面处的最大振动幅度来确定该共振频率。当在远离测量的谐振的频率下激励时,换能器输出反而在整个换能器→连杆→ 热端组件中作为热量消散。

湖上的人行天桥是展示最大的3D打印塑料物体的绝佳方式,因为它既是日常的实际应用,又是一种互动,涉及人们触摸甚至依赖3D打印物。 许多人从未接触到3D打印对象,他们仍然认为它是幻想的一部分和未来的技术,所以这样的项目在公众面对现实和3D打印的可能性方面做了很多好事。

本文由新葡萄京娱乐场发布于科技专栏,转载请注明出处:澳门新葡亰官方登录创想三维:研商修正FDM 三维打字与印刷机打字与印刷ABS中层粘连力

关键词: