不同材料3D打印挤出头的热力耦合分析

FDM熔融沉积技术是3D打印技术中较为成熟的技术,它是通过对丝状材料加热至一定合适的温度后使其成为熔融状态,然后从3D打印头中喷出,并逐层堆积成型,但其打印精度较低,除了材料的限制,物料在输送过程中会产生热,若3D打印头的温度过高,丝料从喷头喷出逐层堆积成型存在气孔,大幅度降低了精度,所以温度对3D打印喷头的影响不可忽视,也对精度产生了直接的影响。对于3D打印技术仍还在一个不断发展和优化创新的阶段,3D打印喷头也在不断优化。文章主要论述3D打印技术中3D打印喷头的分析。     

3D打印混凝土力学各向异性与细观破损机制研究

3D打印逐层堆叠的建造过程导致了规律性的层间弱结合面,造成了材料的细观非均质性,削弱了打印结构的力学承载性能和耐久性。为分析和评价3D打印材料的力学各向异性以及细观结构破损机制,对3D打印材料的性能优化设计以及结构化应用提供微观理论支撑,制备了高贝利特硫铝酸盐水泥基3D打印复合材料,并3D打印成型结构构件,取样后从3个正交方向进行力学加载,测试了3D打印混凝土的抗压、抗弯、劈拉强度和弹性模量等,评估了打印材料的力学各向异性。借助高精度CT扫描技术,分析了3D打印混凝土的界面区域、孔隙缺陷分布等细观结构特征。同时开展了圆盘劈裂测试实验,分析了层间弱面对劈裂裂纹的萌生、扩展的影响机制。结果表明:3D打印试件内部含有较多因建造过程产生的空隙以及层间弱结合面是造成3D打印混凝土力学性能差异的原因;正是由于3D打印的水泥基材料基体内跨尺度的孔隙、空隙、弱面等非均质特征的存在,裂缝的萌生和扩展更倾向于在这些非匀质处发展;非均质特征的相对位置造成了宏观力学的各向异性,3个正交方向的力学性能通常是打印沉积的方向(X方向)性能最优,垂直于层间方向(Z方向)性能最差,平行于打印方向(Y方向)的性能居中。     

3D打印在交通工程领域的应用

近几年，由于3D打印技术的快速发展，其应用范围不断扩大，为许多行业的转型升级提供了宝贵的契机。目前3D打印技术广泛应用于航空航天、材料、医疗、汽车、建筑等行业，得到了良好的反馈。因此，研究人员开始关注3D打印是否能与交通工程领域相结合。简单总结了3D打印技术的类型与优势，概述了3D打印技术在桥梁工程、道路工程以及轨道交通（主要为铁道方面）三个领域的应用，指出3D打印技术在这三方面的应用大多处于探索阶段，并对3D打印技术在交通工程领域的应用前景进行了展望。     

3D打印综述

3D打印颠覆了传统制造的概念,随着3D打印技术不断成熟,应用领域日益广泛,文章首先介绍了关于3D打印的基本工作原理,然后针对国内外典型的3D打印机的产品情况、技术情况进行分析、归纳、整合。重点提出:以人机对话实现人工智能化,控制的直接化;3D打印技术与太阳能源技术相结合以实现节约现有能源;利用智能敏感材料可以将3D打印的细节及时反馈;以及3D打印技术与传统制造相结合的思想,最后阐述了3D打印的未来发展趋势。     

聚焦TCT Asia 2019,看材料厂商在3D打印领域持续创新

正2019亚洲3D打印、增材制造展览会(TCT Asia 2019)近日在上海成功举办。随着巴斯夫、索尔维、瓦克化学等材料厂商纷纷进入市场,近两年3D打印经历了跨越式发展,展会也备受关注。据不完全统计,本次展会专业观众预登记人数比2018年增长了29.2%。那么,这些在3D打印塑料领域发挥重要作用的材料厂商们,本次展会推出了哪些材料及相关解决方案?     

3D打印工程塑料力学特性分析

为了3D打印工程塑料被更合理地使用,通过试验了解3D打印工程塑料的特殊力学性能,并建立其力学模型。首先将3D打印工程塑料根据不同的方向与不同的纤维直径,利用3D打印设备打印出狗骨状试件,然后按照试验标准利用INSTRON 5966材料试验平台对其进行材料拉伸试验。发现其力学性能具有明显的各向异性,在纤维方向具有弹塑性的特点;垂直纤维方向有弹脆性的特点;在垂直纤维方向纤维直径越大则失效应变越大;在纤维方向时,纤维直径等于0.25 mm时屈服强度和极限载荷有着明显的提高,纤维直径等于0.3 mm时破坏位移/应变是最大的。并利用Mazars损伤模型描述了3D打印工程塑料的力学本构模型。最后分析了3D打印工程塑料的特殊力学特性对其使用的特殊要求与运用。     

3D打印模拟月壤道路材料制备与性能研究

为了制备可用于3D打印的模拟月壤道路材料,对月球原位资源利用进行初期探索,以水胶比0.28~0.32的BH-1模拟月壤地聚合物浆体为打印墨水,采用动态剪切流变试验测试了打印温度在40℃~80℃下浆体的流动曲线,通过宾汉姆模型拟合得到了屈服应力和塑性黏度2个流变参数,以上行流动曲线和下行流动曲线计算得到的触变环面积表征材料的剪切破坏特性。利用3D打印机的送料机构研究了浆体的可挤出性和施工时限,并确定了二者与流变参数的关系。提出了一种利用三维轮廓扫描仪提取3D打印试件表面三维点云,进而获取材料整体变形和表面纹理的测试方法,以对材料的可建造性进行定量评价。最后研究了不同填充率对3D打印试件力学性能和打印效率的影响。结果表明:BH-1模拟月壤地聚合物浆体呈剪切变稀特性,屈服应力和塑性黏度随水胶比增大而减小,随静置时间延长而增大,且打印温度越高,增长速度越快;能够完成挤出的材料屈服应力上限值为1 090 Pa,塑性黏度为11.5 Pa·s;水胶比越大,打印温度越低,对应的材料可挤出性越强,施工时限越长;提升打印温度有利于提升材料的可建造性,在所有试验组中,水胶比为0.32,打印温度为80℃时可以在满足可挤出性和较长施工时限的前提下,有效控制打印试件的变形;降低填充率会导致材料力学性能下降,但是能够提升3D打印速度,节约材料。     

汽车也可以3D打印吗

虽说近两年来高精度,低成本的3D打印技术正在逐步下放,几千块钱就能买到相当不错的3D打印机放在家里。但出于材料和打印体积的限制,3D打印目前大都是小体积物件,模型摆件居多,有实用性的产品就更少了。     

3D打印混凝土施工可行性技术研究

3D打印能够降低施工安全隐患,减少施工时间和成本,增加建筑结构的自由度,是施工自动化的具体表现和第三次产业革命的引擎。3D打印混凝土多为细集料混凝土,管道输送,挤压成型;逐层推进,快速施工。项目通过研究推送阻力、挤压密实性和形状保持能力三者之间相互作用的关系,建立3D打印混凝土工作性的评价方法和评价指标;根据材料特性和成型特点,制定3D打印混凝土的泵送、打印工艺制度;进行超吸水树脂的结构优化,大幅改善3D打印混凝土的体积稳定性以及耐久性的同时不影响物理力学性能;最后开展3D打印混凝土的长龄期性能评价,确定最终的材料组成和配比参数。     

有机硅3D打印掀起制造业数字化变革

正瓦克ACEO~?3D打印采用网上商店渠道销售,掀起了制造业的数字化变革,计划于2019年引入中国市场。3D打印作为新兴技术,结合信息技术掀起制造业的又一数字化变革,启发企业创新并激发内在活力。2015年,具有百年历史的瓦克化学开发出一种可以把有机硅改造成3D打印材料的技术,开启了3D打印市场"新世界的大门"。时隔四年,有机硅3D打     

浅谈汽车外饰塑料件设计缺陷

在汽车造型设计中,汽车造型样式研究可用于指导汽车外观设计。汽车造型风格是对汽车性能、时期特征、市场美学、制造技术工艺、材料应用、人体工程学等因素的综合表达。对汽车外饰塑料零件的设计的理解和认识对于汽车造型设计很重要。文章将研究汽车外饰塑料零件的设计缺陷,为汽车外饰塑料件设计的理论知识奠定基础。     

汽车造型验证模型零件的制作方法优化（续1）

汽车造型评估通常需要实车感很强的验证模型来获得准确的评估效果,而验证模型零件对于整车模型质感的提升起着重要的作用、文章分析了验证模型中复杂、特殊部分的验证模型零件在制作上的难点,如薄壳腔体零件、透明零件及镀铬零件,阐述了如何采用优化的加工方法、制作工艺及零件材料来制作出优异的验证模型零件,并以最低的成本和最快的速度来获得最好的验证模型零件。     

Design factor optimization of 3D flash lidar sensor based on geometrical model for automated vehicle and advanced driver assistance system applications

Sensor technologies have been innovated and enhanced rapidly for highly automated vehicle and advanced driver assistance systems (ADAS) in automotive industry; however, in order to adopt sensors into mass production vehicle in near future, various requirements should be satisfied such as cost, durability, and maintainance without any loss of overall performance of the sensors. In this sense, a 3D flash lidar is one of primising range sensors because of no moving parts, compact package, and precise measure for distance by using a laser. In spite of the several advantages, the 3D flash lidar is not commonly used in automotive industry because it is quite expensive for adoption and it is manufactured with only general purpose currently; therefore, the cost reduction and optimal design to satisfy various purposes of ADAS or autonomous driving should be accomplished. In this paper, we propose a novel approach for design factor optimization of the 3D flash lidar based on a geometrical model by using structural similarity between the 3D flash lidar and 2D digital camera. In particular, focal length and area of a receiver (focal plane array and read-out integrated circuit) which directly affect on sensor performance (field of view and maximum detection range) are optimized as the design factors. From the optimization results in simulation, we show that optimal design factors according to various purposes required in ADAS could be easily determined and the sensor performances could be evaluated before manufacturing. It will reduce temporal and economic burdens for design and manufacturing in development process.     

汽车造型设计实物验证模型材料选择应用研究

汽车造型设计实物验证是汽车开发流程中重要的内容。文章概述了目前汽车造型设计实物验证模型制作过程中的材料应用情况,分析了应用在实物验证模型中各主流材料的加工特性及其在具体模型制作过程中的优缺点,阐述了如何针对不同开发阶段汽车造型验证模型制作的要求和特点,合理选择正确的材料应用于验证模型和样件的制作,以最低的成本和最环保的方式获得最佳的效果。     

基于3D打印技术的两轴变速器教具开发

基于3D打印技术的灵活性、方便性等优点,3D打印技术在许多领域得到广泛的应用;因此引来诸多关注,并在自制教具模型方面得到推广。目前汽车变速器空间结构复杂、难以拆卸,所以在教学中存在抽象、枯燥等现象。为了提高"教、学、做"一体化教学效果,利用3D打印技术打印变速器教具模型,满足汽车专业教学需求。同时提高了学生的实践技能、还为教学节约了成本,还提高了课堂的趣味性及效率。     

新能源汽车驱动电机制造层面的NVH分析和优化研究

NVH(Noise Vibration Harshness噪音振动平顺性)是新能源汽车行业衡量驱动电机的设计水平和制造质量的重要指标。为了从制造过程来分析和优化驱动电机的NVH性能,提升量产电机产品的制造质量,本文结合六西格玛DMAIC质量体系方法,应用到车用驱动电机产品的实际量产制造中,进行了制造产线中NVH相关的MSA(测量系统分析),利用FTA(故障树分析)得到了影响电机制造NVH的相关变量,通过相关性分析方法和最佳子集回归法得到了影响制造NVH的关键因素,优化并将改善点加入了产线NVH控制计划。本研究对于提升车用驱动电机的制造质量水平及建立车用驱动电机制造NVH开发体系具有重要意义。     

热处理工艺在汽车金属部件加工中的应用

热处理在汽车工业中处于十分重要的位置,也是汽车制造过程中的一道关键工序。文章介绍了汽车零部件的热处理加工技术,如可控气氛热处理、感应热处理及锻坯热处理等。汽车轻量化使得提高零部件强度的技术发展受到重视,发动机、驱动系统的部件大多采用渗碳淬火,高频淬火和氮化热处理以提高强度。文章指出,我国企业想要在激烈的竞争中谋求发展,生产技术革新要先行,热处理技术的改进则是重中之重.     

柔性焊装夹具设计

提出采用成组技术并结合现代CAD/CAM等先进制造技术，实现焊装夹具结构柔性化，即柔性焊装夹具，有利于实现覆盖件焊装过程的柔性化。从而提高焊装夹具设计效率，缩短生产准备周期，加快汽车新产品的开发和研究。