熔融沉积成型原位纤维的形貌演变及其性能的研究

发布时间：2025-06-24 06:49

　　熔融沉积(FDM)是一种挤出级的新型增材制造技术,一个完整的最终制备过程是将双/单螺杆挤出机挤出、热辊拉伸、可移动打印喷嘴挤出逐层沉积相结合。因此,对FDM加工环节和工艺参数的研究是非常重要的。本论文选用聚乳酸(PLA)和热塑性聚氨酯(TPU)共混物作为研究材料,系统研究了FDM过程中存在的热拉成纤机理,以及分散组分TPU形貌对PLA/TPU共混材料制件性能的影响;最后,探究了FDM工艺参数对不同材料表面质量和机械强度的影响。本论文的研究成果如下:(1)在FDM加工过程中,单螺杆挤出系统的拉伸力场可以制备出长纤维状的TPU;FDM打印的整个过程中总的拉伸比可达到26.13,使得TPU在试样中以短纤维状分布。同时,纤维状TPU的平均长度可以从67.24μm到103.72μm进行调节。与此不同,常规的注塑件中TPU呈球形或椭球形状态。TPU形态差异归因于FDM加工具有比注塑成型更强的拉伸力场和更快的冷却速率。(2)FDM成型原位纤维过程促进了TPU和PLA界面的相互作用,使得纤维状TPU与PLA基体之间的界面模糊。TPU纤维的表面为PLA结晶提供了额外的异相成核中心,加速了PLA结晶。在相同...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1选择性激光烧结示意图[42]

(1)选择性激光烧结技术(SLS)选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering,SLS)也被称作粉末床技术,涉及粉末的扩散和随后的压实[43,44]。图1.1为示意图。该装置由激光、自动粉末分层装置和过程控制计算机系统组成。选择性激光烧结使用一种基体进行零件....

图1.2选择性激光熔融示意图[45]

选择性激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)与选择性激光烧结相似,其主要区别在于选择性激光熔融是完全熔融而选择性激光烧结是熔融[45,46]。该过程从设计三维CAD模型开始,模型被分解成若干部分,形成若干有限层。对于每一层,计算激光扫描路径,定义边界轮....

图1.3立体平板印刷示意图[50]

立体平板印刷(StereoLithography,SLA)技术是最早的增材制造方法之一,于1986年发展形成[47]。它利用紫外线(或电子束)在一层树脂或单体溶液上引发反应。这些单体(主要是丙烯酸或环氧基)具有光敏活性,在活化(自由基化)后可立即转化为聚合物链。聚合后,树脂层内....

图1.4分层实体制造示意图[52]

分层实体制造(LaminatedObjectManufacturing,LOM)是最早商业化的增材制造技术之一,它是基于薄片或卷料的逐层切割和分层[51]。用机械切割器或激光精确地切割连续的层,然后粘合在一起(先成型后粘合),反之亦然(先粘合后成型),如图1.4所示。先成型后....

本文编号：4052641