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题名先驱体陶瓷材料3D打印机螺杆挤出装置的设计与优化
被引量：7
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作者
李耀刚
叶晓濛
纪宏超
张雪静
郑镭
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机构
华北理工大学机械工程学院
北京科技大学国家材料服役安全科学中心
河北农业大学机电工程学院
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出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期1173-1180,共8页
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基金
河北省自然科学基金资助项目(E2017209059)
唐山市机械动力学基础创新团队(18130216A)
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文摘
针对陶瓷材料硬脆性带来的难以切削加工技术瓶颈,开发了一种可用于3D打印先驱体陶瓷材料的工艺--热固沉积成型工艺(thermo-setting modeling,TSM),基于此工艺,设计并优化了先驱体陶瓷材料3D打印机螺杆挤出装置.首先,确定了先驱体陶瓷材料配比并进行材料性质测试,提出热固沉积成型工艺.其次,设计了先驱体陶瓷材料螺杆挤出装置并进行初步打印实验.再次,通过ANSYS Fluent仿真分析螺杆挤出装置在打印过程中内部流场的变化情况并为优化设计提供依据.最后,对螺杆挤出装置进行优化设计,为了得到更高的打印精度,将原有的0.6 mm喷头直径缩小至0.5 mm;仿真分析发现,将螺杆转速由40 r/min提高至60 r/min,螺杆外径与机筒内壁的间隙由0.50 mm缩小至为0.25 mm,可使打印效率提高49.1%,并通过打印实验进行验证.结果表明,该螺杆挤出装置能够满足3D打印精度和效率要求并能打印出形状复杂的先驱体陶瓷零件,为陶瓷材料零件的成型加工提供了一种途径和方法.
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关键词
3D打印
先驱体陶瓷材料
热固沉积成型工艺
螺杆挤出装置
设计优化
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Keywords
3D printing
precursor ceramic material
thermo-setting modeling(TSM)
screw extrusion device
design and optimization
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TQ174
[化学工程—陶瓷工业]
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题名薄膜电极3D打印装置设计及实验分析
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作者
杨志伟
张嘉易
郝永平
赵洪力
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机构
沈阳理工大学机械工程学院
辽宁省先进制造技术装备重点实验室
辽沈工业集团有限公司
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出处
《沈阳理工大学学报》
CAS
2024年第2期77-83,共7页
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基金
辽宁省应用基础研究计划项目(2022JH2/101300254)。
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文摘
针对薄膜电极的制备,设计并搭建了螺杆挤出式3D打印装置。首先设计了螺杆挤出装置,并对螺杆转速、喷头移速以及挤出流量进行了研究,搭建了一种基于电气比例阀的气路控制系统,可实现远程调控气压,从而为螺杆挤出装置供料。然后选取陶泥悬浮液进行打印实验,研究了螺杆转速、喷头移速对打印成型的影响,确定了Fe_(2)O_(3)油墨最优配方,进行实验来验证了打印薄膜的平整性,并确定了较优的工艺参数;最后以钒酸锂(LiV_(3)O_(8))为主体的热电池正极油墨为打印材料来打印薄膜电极,并测试其放电性能,结果表明,打印的薄膜电极成型精准,致密性良好,放电性能优异。该打印装置适合电极油墨材料的打印。
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关键词
薄膜电极
3D打印
螺杆挤出装置
气路控制
油墨材料
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Keywords
thin film electrode
3D printing
screw extrusion device
gas path control
ink materials
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分类号
TH164
[机械工程—机械制造及自动化]
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