黄天成，顾 海，张 捷，李 彬

（1.南通理工学院机械工程学院，江苏 南通226002；2.江苏省3D打印装备及应用技术重点建设实验室，江苏 南通226002）

1 引言

陶瓷材料具有耐高温，物理化学稳定性好的优点，可应用于航空航天、机械电子及生物工程等重要的工程领域，但它难以成形的特点阻碍了它的进一步推广应用。3D打印技术的出现为陶瓷材料的成形提供了一种切实可行的方法，现在常见的工艺有3DP工艺、立体光刻、喷射打印成形、叠层实体造型、选区熔化成形、浆料直写及熔融沉积成形等六种，其中浆料直写工艺可在室温下无需激光加工即可实现陶瓷材料的复杂成形［1-4］。在传统的浆料直写工艺中，挤出部分采用的是针筒式的结构，利用泵压的形式实现挤出运动，除了该挤出方式外，螺杆挤出作为一种有效运输挤出方式广泛应用于食品加工、高分子材料及机械领域，拟采用螺杆挤出代替常见的针筒式结构。

为了理解浆料在螺杆中的流动情况，则需要对此过程进行分析。在对单螺杆挤出过程的流动分析，前人已经进行了部分工作，但是大部分均是利用了商业数值计算软件来实现，如Fluent和Polyflow等，此类软件本质上都是通过求解微分方程组获得Navier-Stokes方程的解的形式来实现计算分析，对复杂流变特征的流体求解时，计算过程复杂，易发散［5-7］。这里拟采用LBM作为数值模拟方法结合MATLAB编程实现对陶瓷浆料在螺杆的螺槽内流动的情况进行模拟。

2 陶瓷浆料的制备及流变……

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