形状记忆聚氨酯3D打印参数对其形变能力影响分析
2021-10-31武力冯铭龙黄伟
大连交通大学学报 2021年5期
武力,冯铭龙,黄伟
(大连交通大学 机械工程学院,辽宁 大连 116028)*
3D打印是一种直接通过计算机辅助设计实现三维设计,采用逐层叠加的方式完成零件制作的成型方法[1].由于拥有制造复杂形状产品的能力,3D打印技术在航空航天、工程、医疗、建筑等领域有着广泛的应用[2-5].形状记忆聚氨酯是一种具有形状记忆功能的智能材料,经过3D打印后的结构,可以对外界激励产生响应,能够在初始形状和临时形状之间进行转化[6-7].3D打印的形状记忆结构具有独特的优势,作为智能增材制造的一种,在航天、生物、柔性电子器件、软体机器人等领域有越来越广泛的应用[8-11].
形状回复率和形状固定率是评价形状记忆材料形变能力的工程指标,形状回复率可以描述材料回复到原始形状的能力,而形状固定率描述的是形状记忆聚合物在二次成型后保持形状的能力[12].固定率和回复率与形状记忆材料结构组成有一定关系[13],为了研究不同的打印参数对形状记忆聚氨酯材料成型后形状记忆性能的影响,本文以打印速度、打印角度及打印层高作为因素建立正交实验,得出了最优的打印参数组合,为形状记忆聚氨酯3D打印模型参数设置提供了理论依据.
1 3D打印正交实验
1.1 主要仪器和材料
形状记忆聚氨酯选择线材,直径为1.75 mm;3D打印机为Raise 3D N2 Plus打印机;实验加热设备选择65 ℃加热板.
1.2 样件打印正交实验设计
设计样件尺寸为60 mm × 10 mm × 2 mm,选择结构打印参数(打印层高、打印角度和打印速度……
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