熔融沉积快速成型工艺的精度分析与试验研究

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随着科学技术的不断发展,制造业发生了翻天覆的变化,人们对产品的多样化、个性化的追求越来越强烈。传统的生产技术已经无法满足人们的需求。在此背景下,快速成型技术应运而生。快速成型技术的产生不但满足了人们对产品多样化的追求而且提高了企业的竞争力与研发能力。但是现有的快速成型技术发展还不够完善,快速成型精度问题严重制约着快速成型技术的发展。  本文首先对快速成型技术的起源发展、工作原理、工艺流程作了系统的介绍与分析,同时对快速成型机的现有打印喷头进行热力耦合分析,通过分析温度分布图与变形图找出造成打印误差的原因,并通过增大平衡架与加热块间的距离以及将平衡架的散热面积增大来减小热传递带来的平衡架变形,进一步提高了打印精度。  其次,对熔融沉积成型中的前处理中的误差、成型过程中的误差、后处理过程中的误差进行了深入的分析与研究并提出了相关改进措施。同时对成型件翘曲变形进行了分析。通过对模型温度场的模拟分析,找出模型发生翘曲变形与模型高度的关系,以及根据试验得到了热床的温度与成型室温度对翘曲变形的影响,并提出相应的改进措施。  最后,结合正交试验从软件设置中找出影响打印精度的三个最主要的参数,构成三因素三水平九组试验。从这三个因素中找出对模型精度影响最大的因素,同时在这三因素三水平试验中选取一组精度最高的最优组合。通过分析得出,在对模型进行打印时,不仅要考虑软件中主要参数设置同时又要结合材料的性能。只有两者相结合才能有效提高模型精度。
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