过程参数对熔丝成型产品结合颈的影响
2022-09-21贠超群姜世杰李常有
东北大学学报(自然科学版) 2022年9期
贠超群, 姜世杰,2, 战 阳, 李常有
(1. 东北大学 机械工程与自动化学院, 辽宁 沈阳 110819; 2. 辽宁省机械装备动力学可靠性重点实验室,辽宁 沈阳 110819; 3. 辽宁轨道交通职业学院, 辽宁 沈阳 110023)
熔丝成型(fusedfilament fabrication,FFF)技术因其工艺安全、操作方便、绿色环保等特点已成为应用最广泛的增材制造技术之一[1-2].目前,FFF产品在生物医药、航空航天、建筑、食品等工程领域都有广泛应用,但与传统加工方式相比较,FFF产品的成型质量和机械性能明显较差.研究表明,挤出材料丝之间的结合颈与FFF产品的成型质量息息相关,结合颈越大其质量越好[3-7],因此如何有效增大结合颈对提高FFF产品的质量有重要意义.
近年来,国内外一些学者在改善结合颈方面进行了很多研究.Bellehumeur等[8]发现过程参数会对FFF过程的冷却时间和结合颈产生影响,其中挤出温度的影响尤为显著.Gurrala等[9]将理论与实验相结合,研究了结合颈对FFF零件强度的影响规律,发现零件强度和结合颈成正比关系.Kallel等[10]通过实验证明随进料速率、挤出温度和平台温度的增加,聚合物材料丝间的结合颈增加.Fan等[11]研究了连续复合纤维材料添加剂制造过程中结合颈的形成机理,并测量了挤出温度对结合颈力学性能和尺寸的影响.结果表明提高挤出温度,样件的抗拉强度和结合颈均有所提高.Jacobs等[12]通过实验研究发现温度和对流条件的变化对结合颈质量有显著影响.Ana等[13]认为在一定范围内材料挤出率越高,空隙含量越低,结合颈越大.
上述文献研究……
登录APP查看全文