温州3D打印

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关于短纤维3D打印力学性能分析

    

我们采用的支撑材料为未加固化剂的E51树脂作为基体的材料。它几乎满足了以上所有的要求。在相同二氧化硅含量下,其流变性质与打印墨水几乎一致,凝胶状态下,储能模量在104Pa量级,剪切屈服应力也是200Pa左右,几乎可以使用相同的打印参数而提供相同的打印效果;分析过在环氧的热固化过程中,其流变性质能很好地保持,即使高温时亦能提供良好的支撑;由于未加固化剂,在打印墨水固化后支撑材料能很轻松的去除,通过离心可将部分支撑材料收集用作下次打印使用,而粘结在表面的残余支撑墨水则可以通过药匙轻轻刮下,或者放入酒精中用超声清洗去除。

一种三维的桁架结构,除底座四根梁,其余均为具有一定跨度的悬空梁。打印前先在软件中将此模型包埋在长方体中,在此长方体内部挖去需打印的模型部分,剩余的即为支撑部分模型。将两部分模型分别导入切片软件中,组装,再将这两部分的打印任务分别赋予两个不同的打印头,支撑部分由支撑墨水打印,打印部分交予短纤维墨水打印。在打印每一切片形状时,先打印实际模型的部分,再打印支撑的部分,3D打印机能自动切换打印头打印。倾斜的梁截面在切片中是位置不断变化的小矩形。打印完成后依照固化程序在烘箱中固化,此时黑色具有固化剂的部分己经固化,而白色的部分仍然是凝胶状态,通过离心、轻轻刮除、超声清洗就可以得到最终的打印实现三维结构打印对于我们所研制打印高性能打印墨水的实际应用至关重要。可以通过一个简单的展示表明其具体实用。

打印的一个完整的简易飞行器模型。短纤维增强保证了其结构的力学性能,而优秀的形状记忆效应,能让其机翼形态具备从一种切换到另外一种的能力,适应两种不同的飞行环境。



2021-08-02 15:03:57