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题名电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印
被引量：6
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作者
赵佳伟
兰红波
杨昆
彭子龙
李涤尘
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机构
青岛理工大学青岛市
西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
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出处
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第5期652-661,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51775288
51875300)
山东省重点研发计划资助项目(2018GGX103022)
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文摘
针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限,基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势),利用电场驱动微量热熔融材料喷射并精准沉积来形成高分辨率结构.引入两种新的打印模式:脉冲锥射流模式和连续锥射流模式,拓展了可供打印材料的种类和范围.通过理论分析、数值模拟和实验研究,揭示了所提出工艺的成形机理、作用机制以及成形规律.利用提出的电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法,结合优化工艺参数,完成了三个典型工程案例,即大尺寸微尺度模具、大高宽比微结构、宏微跨尺度组织支架和网格三维结构.其中采用内径250μm喷头,打印出最小线宽4μm线栅结构,高宽比达到25∶1薄壁圆环微结构.结果表明,电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印具有打印分辨率高、材料普适性广、宏/微跨尺度的突出优势,为实现低成本、高分辨率熔融沉积3D打印提供了一种全新的解决方案.
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关键词
高分辨3D打印
电场驱动喷射
双加热喷头
熔融沉积成型
微纳增材制造
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Keywords
high-resolution 3D printing
electric-field-driven jetting
double heating nozzle
fused deposition modeling
micro/nano-additive manufacturing
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分类号
TP391.73
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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