一、FDM快速成型技术及其应用（论文文献综述）
曹汉[1]（2021）在《连续纤维增强热塑性复合材料3D打印实验平台设计与开发》文中研究说明碳纤维复合材料比强度、比刚度高且耐热性、耐腐蚀性好,正成为目前新材料领域的重要资源,但传统成型工艺较为复杂且高成本、高污染。在这样的产业背景下,一些新型复合材料成型工艺开始得到重视,其中复合材料3D打印技术就是一种实现复合材料增材制造的快速成型工艺,在国外碳纤维3D打印机已经实现商品化,但我国还迟迟没有研发出较为成熟的产品。因此,自主研发出一款碳纤维复合材料3D打印机具有重要的意义,本文通过研究传统FDM类型3D打印工艺及现有的复合材料3D打印工艺,比较关键参数及喷头结构,针对碳纤维预浸丝在3D打印过程中可能会遇到的堵丝、断丝等问题进行分析并对喷头结构进行优化,在此基础上搭建连续碳纤维复合材料预浸丝3D打印实验平台。首先,对比了几种基于FDM（熔融沉积）工艺的3D打印机结构,选择XYZ型结构作为主框架,并在此基础上分别进行XYZ3轴的运动机构设计。根据碳纤维预浸丝的特性,设计可以分别打印树脂材料及碳纤维预浸丝的喷头,通过有限元仿真验证了喷嘴内圆角对预浸丝断丝的影响并根据仿真结果进行加工。根据喷头结构,设计了一款可拆卸式的连续碳纤维剪丝机构。其次,在已经搭建的3D打印实验平台上,开发3D打印实验平台控制系统,控制系统分为硬件和软件部分。硬件部分包括控制器、限位开关、伺服驱动器、加热棒、热床等。软件部分包括基于固高OpenCNC数控平台组件的人机交互界面开发,通讯模块、测温模块、加热模块及剪丝模块等3D打印辅助模块的编程。最后,对搭建好的3D打印实验平台各部分进行校准和调试,包括运动精度校准、剪丝机构调试、温控模块调试等。各部分调试工作完成后,进行打印测试及打印件的拉伸试验,最后设计超声振动辅助3D打印成型实验探究超声振动对复合材料成型质量的影响。
宋小辉[2]（2021）在《聚乳酸/果壳粉复合材料性能及熔融沉积成型研究》文中指出聚乳酸（PLA）源于玉米、土豆等生物质材料,合成能量低,可极大减少对石油资源的依赖,可完全降解为二氧化碳和水,不污染环境,具良好的生物相容性,可植入生物体内,但其脆性大、疏水、降解慢。果壳粉（核桃壳粉WSP、杏仁壳粉ASP和夏威夷果壳粉MSP）是纯天然固体废弃物、质轻价廉、无毒无害,但其亲水性与PLA的疏水差异较大,需改性才能与PLA复合。熔融沉积成型（FDM）是目前最受欢迎的高分子聚合物增材制造技术之一,工艺简单、成本低、可成型具有复杂内外形结构的零件,但有关FDM成型果壳粉/PLA复合材料的研究非常匮乏,一定程度上制约了FDM技术的发展与普及。本文针对PLA与果壳粉界面相容性差的问题,对果壳粉进行改性,开展果壳粉/PLA复合材料性能的研究,探究复合材料FDM成型件的微观组织、力学性能及增韧机理。具体研究工作及成果如下:（1）研究碱、硅烷、碱/硅烷、微波、水浴和酒精改性对ASP、WSP和MSP表面基团、热稳定性和表面形貌的影响。结果表明,改性前果壳粉的热稳定性与其组成成分有关,纤维素含量越高,热稳定性越好。所有改性方式均消除了果壳粉的团聚,使其表面粗糙化。碱处理去除了果壳中的半纤维素,硅烷与果壳粉发生了化学反应和物理缠结。改性增强了WSP的热稳定性和反应活性,微波、水浴和酒精处理提高了ASP和MSP的热稳定性和反应活性。（2）研究果壳粉含量和硅烷浓度对果壳粉/PLA复合粉末材料结晶指数、流动性和热性能的影响规律。分析结果表明,PLA/ASP和PLA/MSP均在4 wt.%硅烷、PLA/WSP在6 wt.%硅烷时两相依赖作用最强。提高测试温度、加载载荷及果壳粉目数均提高了果壳粉/PLA的熔融流动指数（MFI）,MFI均在果壳粉含量为10 wt.%时达到最大。剪切速率与剪切应力和粘度的关系表明,PLA/ASP和PLA/MSP为接近于牛顿流体的假塑性流体,而PLA/WSP为膨胀型流体。为预测相同载荷、其它温度下的MFI,将Shenoy模型中的标准参考温度Ts修正为Ts=Tg,修正后的预测值与实验值相吻合。PLA/ASP复合材料PA5S4及PLA/WSP复合材料PWS-4Si、PWS-6Si和PWS-8Si的熔点均高于PLA,而PLA/ASP复合材料PA5S4和PA5S6的玻璃化转变温度高于PLA;PLA/ASP复合材料PA5S6和PA3的热稳定性均高于PLA;改性PLA/ASP和改性PLA/WSP复合材料的结晶度分别为2.21-4.45%和3.02-3.5%,高于PLA的1.8%。非等温结晶动力学表明,PLA/ASP开始以一维针状晶体成核生长,后期以二维片体或三维球晶的方式成核生长。（3）研究了FDM成型果壳粉/PLA复合材料的力学性能、拉伸断面形貌、吸水性和结晶指数。分析结果表明,PLA/ASP复合材料PA3的拉伸强度比纯PLA高1.8 MPa。碱处理提高了果壳粉含量为5 wt.%复合材料的拉伸性能,其中PLA/ASP-Na拉伸强度的增长幅度最大,为9.2%;PLA/WSP-Na延伸率的增长幅度最大,达42.7%。硅烷处理提高了果壳粉含量为5 wt.%复合材料的拉伸和压缩性能,其中PLA/ASP分别增大28.3%和13.9%,PLA/WSP分别增大8.5%和23.3%。当改性ASP含量为10 wt.%时,复合材料的拉伸强度较纯PLA增大3.62 MPa。增韧机理表明,果壳粉对PLA基体的增韧主要包括冷拉、空穴增韧和裂纹转向。PLA吸水率最低,约0.63%,加入未改性和碱改性的果壳粉将吸水率分别增大到4-10%和2-5%,有望促进PLA在土壤环境和水环境中降解,增强PLA的细胞亲和力。建立了碱处理前后果壳粉/PLA复合材料FDM成型件的吸水率数学模型,计算值与实验值相吻合。在未发生降解的情况下,果壳粉/PLA复合材料的FDM成型件均比其粉末材料具有较高的结晶指数。（4）探索了果壳粉/PLA多孔支架的FDM成型,通过调节FDM的填充率和挤出量来调节支架宏观和微观孔的尺寸,制备的支架宏观孔隙相互连通,可用于质量较轻的结构件或功能件。采用属于医用材料的PLA和WSP制备PLA/WSP复合支架,对其作为潜在骨骼植入体材料的可能性进行探索,这拓展了人体松质骨骨骼支架的材料选择范围,满足人体松质骨对孔隙尺寸和弹性模量的要求。三种果壳粉均可减轻PLA的重量,使PLA成本降低10-15%,实现了固体废弃物的综合利用。
林国强[3]（2021）在《聚醚砜及其连续玄武岩纤维增强复合材料3D打印实验研究》文中进行了进一步梳理熔融沉积3D打印技术（FDM）可在短时间内快速直接成型所设计的原型零部件,其展现出的超高制造效率,在当今产品竞争愈演愈烈的工业制造背景下得到快速的发展与应用,但是FDM 3D打印技术对耗材有着较为苛刻的要求,打印耗材的局限性一直是限制该技术进一步发展与应用的最大阻碍,此外,随着FDM技术的不断发展,在更多机械工程领域中对高强度、耐高温、优异耐磨性的FDM打印功能零部件的需求日益迫切。本文以高性能特种工程塑料聚醚砜（PES）及其连续玄武岩纤维增强复合材料在FDM 3D打印技术上的应用为研究主线,通过对PES 3D打印丝材制备及其性能测试、选取最佳打印温度、优化工艺参数、玄武岩纤维增强复合材料3D打印方法及性能测试等方面研究,成功实现了PES及其连续玄武岩纤维增强复合材料的熔融沉积成型。通过本文研究,一方面弥补了PES在FDM 3D打印技术领域的空白,拓宽了FDM 3D打印耗材的选择,突破了PES传统制造工艺方法的限制,另一方面实现了综合性能优异的连续玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印成型,这对满足在更多机械工程领域应用中对高强度、耐磨损、耐高温等性能的复杂零部件需求,以及FDM技术的发展与应用具有重要的研究意义。本文主要的研究工作内容如下:1.研究分析了PES材料应用于FDM 3D打印技术的可行性,对PES 3D打印丝材进行制备和打印装置进行搭建。采用X射线衍射（XRD）测试和差示扫描量热法（DSC）测试PES颗粒原料的热性能;通过双螺杆挤出机成功制备PES 3D打印丝材,并对其直径尺寸精度、拉伸强度、吸水率进行检验测试,确定所制备丝材能够满足FDM 3D打印的需求,并确定其打印前干燥参数,以确保打印制件的成型质量;对所搭建的PES 3D打印装置打印精度进行检验测试,确定该装置能够满足PES 3D打印的需求。2.确定PES最佳打印温度和主要打印工艺参数对打印件拉伸强度和弯曲强度的影响主次关系和最优组合。利用单因素实验法,研究不同打印温度对PES打印样件拉伸强度的影响,分析了FDM填充丝束间粘结机理,通过对拉伸断面微观结构进行观察,分析不同打印温度下PES样件内部丝束之间粘结融合情况,最终确定PES最佳打印温度;应用正交实验方法研究分析了主要打印参数对PES3D打印样件机械强度的影响,并应用极差分析法得到各打印参数对PES打印样件拉伸强度和弯曲强度影响的主次顺序和最优组合。3.成功实现连续玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印成型,有效提高3D打印件拉伸强度、弯曲强度、耐摩擦磨损性能。对玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印装置进行搭建,并成功对所设计的零部件打印成型;研究分析玄武岩纤维增强PES复合材料FDM样件力学性能以及摩擦磨损性能;对纤维增强机理和纤维与树脂界面粘结机理及影响因素进行分析,并通过硅烷偶联剂处理和超声增强的方法进一步提高连续玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印样件的拉伸强度。
徐旺[4]（2021）在《热驱动柔性铰链三维打印技术研究》文中研究说明柔性铰链是一种具有大形变且不存在空隙的特殊运动副,它可以利用材料的变形产生弯曲和扭转等复杂运动。三维打印技术是一种以零件模型数据为基础,通过打印机快速成型的技术,被现代制造业广泛应用。三十年的发展中,三维打印已经衍生出十多种成型工艺,其中熔融沉积成型（FDM）是最为适用和简便的一种。由于柔性铰链结构日渐复杂,而三维打印技术能够成型传统加工技术难以制造的结构,如何将熔融沉积技术应用于柔性铰链的制造工艺已经成为重要研究方向。本文通过三维打印技术制造出可以以热驱动方式实现弯曲的新型柔性铰链,研究了以下三部分内容。（1）根据热膨胀效应,设计了以热膨胀系数较高的聚二甲基硅氧烷薄膜（PDMS）或热塑性聚氨酯丝材（TPU）作为主动层,以热膨胀系数较低的聚酰亚胺薄膜（PI）作为被动层,Cr20Ni80镍铬合金高温电阻丝作为加热层的柔性铰链结构。采用FDM三维打印装置,调节不同的喷嘴温度、打印速度和分层厚度,制备了多组TPU件,研究了这三组参数对TPU件尺寸精度和致密度的影响。通过调整打印角度和在成型件上排布不同形状位置的孔洞,研究其对柔度系数的影响。实验结果表明:随着喷嘴温度升高和分层厚度减小,TPU件的尺寸精度提高,致密度降低。尺寸精度和致密度均随着打印速度的增大而先增大后减小。打印角度从-45°到45°时,柔度系数降低,不同孔洞阵列方式的柔度系数也不同。（2）通过对不同材料、尺寸、形状和施加不同驱动电压的PDMS/PI和TPU/PI柔性铰链进行实验,研究了柔性铰链长度、宽度和厚度对弯曲性能的影响。通过不同打印角度以及在TPU件上排布圆孔和方孔,研究了不同打印角度和孔洞阵列方式对弯曲性能的影响。实验结果表明:柔性铰链的弯曲挠度随着材料热膨胀系数差的增大而增大、柔性铰链的长度增大而增大,宽度和厚度的增大先增大后减小。当铰链长宽之比为3:1,柔性铰链的弯曲挠度最大。施加的电压增大时,柔性铰链的弯曲挠度和响应速度也随之增大。打印角度为-45°,孔洞为井字方形时,弯曲性能最好。（3）本文将其分别应用于柔性机械爪、S形弯曲、环形升降台和热驱动滚轮这四种结构。机械爪由四个最大驱动力为2m N的PDMS/PI柔性铰链制成,抓取了最大尺寸为20×20×25m3,最大重量为1.49g的物体,约为其自身重量的2.2倍。S形弯曲由两个柔性铰链以及三个PLA长条连接而成,当加热时两个柔性铰链向不同方向弯曲形成S形。环形升降台由四个相同的扇形柔性铰链连接组成,加热时向上弯曲推动平台升高。热驱动滚轮结构由7个柔性铰链首尾相接而成,加热时受热段柔性铰链弯曲拉动整个圆环滚动。通过三维打印技术制造热驱动柔性铰链,将新型制造技术与新型柔性铰链相结合,具有一定的研究前景,为医疗器械、仿生设备等领域的应用提供了技术基础。
郭靖[5]（2021）在《基于可变形水凝胶离型膜的高速光固化3D打印》文中进行了进一步梳理3D打印是近年来发展迅速的新型材料制造技术,但迄今为止,相较于传统制造技术,其生产效率仍然低下,限制了该技术的大规模应用。其中,数字光处理技术（Digital Light Processing,DLP）是一种基于面成型原理的打印方法,在同等精度下打印速度相对较快,市场接受程度较高。但目前DLP的打印速度仍不能满足规模化生产需求,造成该问题的一个主要原因是打印过程中打印件与投影窗口之间的粘附力较大,因此需降低分离速度以避免制件破损、粘底等问题。为解决该问题,商业策略是利用全氟乙烯丙烯共聚物（Fluorinated Ethylene Propylene,FEP）离型膜作为光固化界面,但其离型力仍然较大,且并不适用于较大尺寸连续结构制件的打印。为了突破打印速度的限制,学术界也开发了一些创新技术,但往往需要复杂的设备支持或高昂的使用成本,这极大地限制了其工业化发展。针对分离力大而导致打印速度降低这一问题,开发新型适用性强的离型材料具有重要意义。本论文中,我们基于最常见的DLP光固化3D打印设备,使用绿色廉价的水凝胶替代FEP离型膜作为固化界面,利用其柔软可变形的特性降低固化树脂与离型面的分离力,具有简化分离过程和提高分离速度的作用,从而显着提升了打印速度。具体而言,在对水凝胶模量和厚度进行优化后,分离力可降至FEP离型膜的1/4,最快可实现400mm/h的超高速打印。该技术同时具有良好的打印稳定性,可用于制备其他快速3D打印工艺难以获得的大尺寸连续实心结构。为论证水凝胶离型膜对不同材料打印的普适性,我们选取了三种常用的功能性3D打印材料,包括弹性体材料、熔模铸造树脂、形状记忆聚合物作为研究对象。其中,弹性体使用聚氨酯丙烯酸酯预聚物为原料,该材料模量较低且受力易变形,常规方法难以打印,利用水凝胶固化界面可降低其上拉过程受力并实现快速打印过程。熔模铸造树脂具有一定亲水性,但仍可用水凝胶离型膜打印,结合铸造工艺适用于快速制备精细结构金属制品。形状记忆聚合物是由多种丙烯酸酯复配、聚合得到,改变原料的化学组成可灵活性调节其形状记忆转变温度,该材料体系与快速打印相结合,可促进4D打印工艺的发展。
张导[6]（2021）在《3D打印高功率白光LED照明用荧光玻璃转换体研究》文中研究说明荧光玻璃作为固态照明技术中的关键材料之一,由于其稳定性高、发光性能优异,可以有效解决有机硅封装LED的老化、泛黄、色差等问题,是大功率、高亮度白光LED和激光照明光转换材料的重要研究方向之一。然而,传统的激光二极管（LD）或大功率LED广泛使用“荧光粉+树脂”的方式进行封装,这些透明有机材料的化学物理稳定性差、导热系数低,照明器件工作中产生的大量热量会导致其出现老化、泛黄、色漂移和寿命下降等诸多问题。另外,具有较复杂三维结构的荧光玻璃对于实现高集成度和高外量子效率的器件是十分重要的,而传统的制造工艺难以实现其的快速化、定制化和批量化生产。另外,仅采用单色荧光粉在玻璃中作为颜色转换器,会导致发光光谱中的红光光谱部分缺乏,很难获得显色指数高、质量好的白光（CRI<70）。因此,亟需研究出一种具有高热稳定性和高发光效率的无机荧光转换体以适用于高功率、高亮度的白光LED和激光照明领域。针对上述问题,本文采用比表面积较大的纳米气相二氧化硅和商用荧光粉为原材料,使用石英玻璃光固化技术和无压烧结技术制备了高性能的荧光玻璃,并在此基础上与3D打印技术相结合,成功制备了传统烧结工艺难以制造的具有复杂三维结构的荧光玻璃。最后,为进一步提高照明器件光转换效率和其显色性能,我们将红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+涂覆在LuAG:Ce-PiSG荧光玻璃上,获得了高显色指、高热稳定性、高流明效率的荧光玻璃。本文的主要工作内容如下:（1）YAG:Ce-PiSG的制备及其相关性能研究针对传统的“荧光粉+树脂”型荧光玻璃在高功率照明中存在老化、泛黄、热稳定性差以及传统的烧结工艺难以实现复杂三维结构荧光玻璃的制备等问题。本章将石英玻璃光固化成型技术与无压烧结技术相结合,成功地在1250℃烧结出具有优异发光性能的YAG:Ce-PiSG荧光玻璃。玻璃基体内的荧光粉呈均匀分布状态,晶体结构和微观形貌均未遭到破坏,荧光玻璃的发光性能得到了充分的保护。另外,结合现代三维打印技术,采用传统的烧结工艺,直接设计制造了复杂三维结构的YAG:Ce-PiSG荧光玻璃。随后,我们将制备的YAG:Ce-PiSG应用在白光LED和激光照明中,在输入电流为50mA时,发光效率达到最大1191m/W;在输入电流为1000mA时,输出流明达到最大为7851m;白光激光照明器件的最大输出激光功率为2.72W（3.46W mm-2）。此外,我们还证实,在不添加任何玻璃改性阳离子材料的情况下,荧光粉与二氧化硅玻璃之间的界面反应被有效的抑制,所制备的复合材料具有出色的发光性能。（2）红粉复合LuAG:Ce-PiSG在白光照明的应用及其分析针对单色荧光粉在玻璃中作为颜色转换器,导致发光光谱中缺乏红光光谱部分,难以获得显色指数高、质量好的白光的问题,我们制备了具有高稳定性和优异发光性能的LuAG:Ce-PiSG荧光玻璃。玻璃基体内的荧光粉呈均匀分布状态,晶体结构和微观形貌均未遭到破坏,荧光玻璃的发光性能得到了充分的保护。随后,我们将其应用在激光照明中,白光照明器件的最大输出流明为5621m,最大发光效率为1021m/W。最后,我们将红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+涂覆在LuAG:Ce-PiSG荧光玻璃上,并将其应用在激光照明中。结果显示,我们制备的白光激光照明器件的发光效率和显色指数（92）获得了明显的提高。
车璇[7]（2020）在《基于3D打印聚丙烯复合材料的研究》文中研究指明熔融沉积法（Fused Deposition Modeling,FDM）是目前发展最快的3D打印技术之一,其主要使用热塑性高分子材料。其中聚乳酸（Polylactic acid,PLA）和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymers,ABS）等常用3D打印材料由于价格较昂贵,限制了3D打印技术的推广。聚丙烯（Polypropylene,PP）是一种无毒、无味的通用塑料,不仅价格低廉,而且具有良好的物理、化学性能和优异的加工性能,将有望应用于3D打印技术,可以降低其成本。但目前市面的聚丙烯材料存在力学强度低、成型收缩率大、冲击韧性不高、抗蠕变性差等缺点。同时,聚丙烯在3D打印过程中会经过固体—液体—固体2次相变,当凝固成形时,由于材料收缩而产生的应力应变会导致翘边等问题,影响制品的精度和性能,很难实现聚丙烯在3D打印领域的规模化应用。针对上述问题,本论文通过对无机填充剂进行接枝反应改变无机填充剂的粒径和晶形等方法,对无机填充物进行改性,以增加与聚丙烯的相容性。并对此复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体质量流动速率值分别按相应标准进行测试,以研究改性聚丙烯复合材料的力学性能。此外,通过使用发光金属配合物对聚丙烯进行改性,探讨改性聚丙烯复合材料的发光性质,为拓宽3D打印的应用领域提供理论依据。最后将改性聚丙烯复合材料应用于3D打印耗材拉丝生产线和使用3D打印机进行实体打印,以研究评估本论文的改性聚丙烯复合材料在3D打印上的应用情况。主要结果如下:1.本文通过研究了聚丙烯材料分别与未改性的和改性后的纳米二氧化硅、滑石粉及轻质碳酸钙的均匀混合熔融造粒的结果,发现改性后的无机填充物颗粒相比未改性填充料可更均匀分散于复合材料中,粒径分布均匀,两相界面模糊,与聚丙烯的相容性较好,复合材料的力学性能良好。并且加入改性后的无机填充物后,聚丙烯复合材料的拉伸强度和冲击强度及熔体质量流动速率值均得到提高。同时通过研究不同改性剂的添加量对复合材料性能的影响后,确定当改性剂钛酸四丁酯添加量在无机填料中的比例为11%时,改性纳米二氧化硅/聚丙烯复合材料、改性滑石粉/聚丙烯复合材料和改性轻质碳酸钙/聚丙烯复合材料的各项指标性能最佳。2.合成了三种有机金属配合物:铕配合物Eu（DBM）3phen、8-羟基喹啉铝配合物Al Q3、8-羟基喹啉锌配合物Zn Q2,并对它们进行了红外光谱分析、荧光光谱分析和熔点测定。并且将三种配合物Eu（DBM）3phen、8-羟基喹啉铝配合物Al Q3和8-羟基喹啉锌配合物Zn Q2分别添加到聚丙烯材料中,制得金属配合物/聚丙烯基体复合材料。对这些复合材料进行荧光光谱分析,发现这些复合材料均有良好的发光性质,说明此复合材料具有一定的光电材料功能,有可能进一步在光电材料的3D打印上应用。3.通过对制备的聚丙烯复合材料进行FDM型3D打印的成型测试。所有聚丙烯复合材料都能制备出线径均匀的丝材,测试结果符合理论分析,并得到3D打印实物模型,打印成品都无分层情况发生。加入改性后的纳米二氧化硅和轻质碳酸钙的复合材料,打印过程中采取底板加温打印成品无翘边情况发生;加入改性后滑石粉、Eu（DBM）3phen和8-羟基喹啉铝配合物的聚丙烯复合材料有轻微翘边现象发生,通过增加打印温度和底板温度可以克服翘边情况发生。制品效果良好。
王森[8]（2020）在《3D打印用抗菌ABS线材及高韧PLA线材制备与性能研究》文中进行了进一步梳理3D打印技术凭借其个性化定制、快速成型等优势,已经成为工业设计领域的热门方向。广泛应用于医疗器械、汽车制造、工业设计等诸多领域。目前3D打印的应用范围已经逐渐从理论模型深入到实际的工业化生产之中。这使得3D打印可以更好贴近人们的生产生活,为桌面级3D打印设备走进千家万户奠定了基础。同时也对3D打印的材料提出了新的要求。本文从3D打印材料的功能化出发,采用熔融沉积成型（FDM）技术,以熔融共混方法对材料进行复合改性,制备功能化3D打印材料。结论如下:1、根据行业标准,从表观性能、流动性能、力学性能、热学性能、材料安全性能五个方面,制定3D打印材料挤出成形用塑料线材标准,保证打印制作精度。2、采用溴代烷、N,N-二甲基乙二胺合成季铵盐抗菌剂QDED。QDED对S.aureus最小抑菌浓度为4μg/mL,对E.aureus最小抑菌浓度为8μg/mL,QDED具有良好的抗菌性。选用ABS-g-MAH为界面剂,制备3D打印用抗菌ABS线材。在熔融共混过程中,高温下QDED中的氨基和ABS-g-MAH中的MAH反应生成酰胺基团。在扫面电镜图片中观察QDED在ABS中分散均匀无团聚现象发生。当QDED含量为3Phr时贴膜法测试结果显示ABS/QDED复合材料对S.aureus和E.aureus具有明显的抗菌性。3、通过熔融挤出的方法制备ABS/QDED/PLA可降解3D打印复合材料,与ABS/QDED复合材料相同当QDED含量为3Phr时贴膜法测试,材料对S.aureus和E.aureus具有明显的抗菌性。当PLA的加入为20%时,ABS/QDED/PLA复合材料的力学性能最为优异,且材料的动态频率扫描曲线显示储能模量（G’）>损耗模量（G"）,材料间具有较强的粘结性。有利于3D打印成型。ABS/QDED/PLA复合材料进行降解测试,在碱性条件下四周内完成碎片化降解。4、选用生物基可降解材料PBS和PBAT对PLA进行改性,当PBS、PBAT为30%时,PLA力学性能剧烈下降;PBS和PBAT的添加量为10%、20%时,可以制备出完全可降解、韧性好的3D打印线材。当PBS、PBAT添加量为10%、20%时储能模量（G’）>损耗模量（G”）,材料具有较强的粘结性。对 PBS、PBAT、PLA、PBS:PLA80:20、PBAT:PLA80:20 五组材料进行降解性能测试。在碱性条件下四周后,PBS、PBAT完全降解。PBS:PLA 80:20剩余30%左右的材料碎片,PBAT:PLA 80:20剩余20%左右的材料碎片、PLA剩余40%左右的材料碎片。PBS和PBAT的降解性能优于PLA,将PBS和PBAT加入PLA中可以使材料加快降解。
王令[9]（2020）在《海泡石族矿物纤维改性尼龙12复合材料的制备及FDM成型工艺研究》文中研究指明在3D打印技术中,熔融沉积成型（fused deposition modeling,FDM）因其设备简单、工艺洁净、运行成本低等优点,是应用最普遍的一类快速成形方法。PA12因为具有良好的热力学性能及较合适的熔融粘度,成为目前应用最为广泛的FDM成型材料之一。由于成型工艺限制,PA12 FDM成型件内部,尤其是层间还会存在一定的孔洞,造成其力学性能一般低于注塑制品;同时由于热膨胀系数较高,PA12在FDM打印中容易发生翘曲,成型件尺寸精度还需提升。本论文选用海泡石族矿物纤维（海泡石与凹凸棒石）为改性剂,利用其表面存在羟基（Si-OH）可与PA12中羰基形成氢键来提升填料和基体之间的界面黏合,实现矿物纤维在基体中的均匀分散,优化复合材料的机械、热膨胀等性能;并通过打印方向、速度、温度等关键工艺参数的调控,引导矿物纤维在基体中的取向,进一步优化PA12复合材料打印件综合性能。本文的研究成果主要涵盖如下三个方面:（1）采用双螺杆混合工艺,通过挤出温度、速度的优化,分别实现微米级海泡石纤维（SEP）和纳米级凹凸棒石纤维（ATP）在PA12基体中的均一分散。并通过合理调控耗材挤出系统的工艺参数,成功制备出不同掺杂比例的PA12/SEP和PA12/ATP复合材料FDM丝材,使其能够通过FDM打印机顺利打印。（2）拉伸、弯曲、DMA和热膨胀测试结果表明适量SEP的添加能明显提升PA12 FDM打印件的综合力学性能和成型精度,同时优化耐温性。对PA12/SEP FDM打印件的微观形貌进行观察,发现SEP存在明显的打印取向行为。SEP的添加量为10 wt%时,PA12/SEP FDM打印样件的综合性能达到最佳,其拉伸强度和拉伸模量分别为PA12的132%和175%,弯曲模量和弯曲强度为PA12的186%和160%,同时复合材料的热膨胀系数明显降低,成型件尺寸精度明显提升。（3）和SEP一样,ATP的添加能显着提升PA12 FDM打印件的综合力学性能和成型精度。同时PA12/ATP FDM成型过程中也存在明显的打印取向行为。ATP的添加量为15 wt%时,PA12/ATP FDM打印样件的综合性能达到最佳。与SEP相比,ATP由于具有纳米尺度纤维属性,其对PA12复合材料FDM打印件的拉伸性能和弯曲性能的提升更明显,且对复合材料的玻璃化温度改变更小,对热膨胀系数的降低更显着。
李文涛[10]（2020）在《大型FDM-3D打印系统设计及关键技术研究》文中指出伴随着“十三五”战略计划的提出,我国制造业逐步进入了发展黄金期,其中3D技术的提出与引进更加改变了我国传统制造业的面貌。目前3D打印技术发展已有三十余年,无论在技术上还是在设备开发上,都取得了突破性进展,所涉及的领域也相对较广,大到航空、汽车、医疗等应用领域,小到手工DIY制作、示教教学等应用领域。而熔融沉积（Fused Deposition Modelling,FDM）技术作为3D打印技术衍生出的一个重要分支,因其设备开发成本低、耗材选择广泛、控制技术开源等优势,在各行业都有所应用。但同时也因技术层面的问题,导致了设备在打印速度和成型精度上的缺陷,因此本文主要针对目前熔融沉积3D打印机所存在的成型范围小、打印速度慢、成型精度低等缺陷进行了深入研讨,并自主研发出超大尺寸的FDM-3D打印设备,针对打印速度、成型精度等关键性问题进行了研究。首先对FDM-3D打印设备的机械系统部分进行相关设计及分析。通过分析对比三种不同结构类型3D打印机的性能,选择设计笛卡尔构型,并对运动机构的传动方式进行选型及理论计算,然后对机体框架、喷头系统进行设计,最后利用有限元分别对机体框架和成型平台的设计进行了静力学分析,验证结构设计的合理性。其次对FDM-3D打印设备的控制系统部分进行设计。硬件主要采用模块化方式设计了主控制器、电机驱动、温度测控等功能;软件主要介绍在客户端界面修改固件参数指令,并对电机的运动精度进行了理论计算与设置,最后详细介绍了Cura切片软件界面中的参数含义。然后针对打印速度较慢的问题,分析了影响打印速度的因素,总结得出喷头系统的挤料速度限制了打印速度,并结合正交试验方法,利用ANSYS/Fluent软件对喷头系统进行了流体仿真实验,将实验数据通过Minitab进行极差分析和方差分析得出喷头系统参数对挤料速度的影响程度,并提出了最佳优化方案,最后建立喷头系统参数与挤料速度的多元线性回归方程,利用最小二乘估计的算法求解得出数学预测模型,通过仿真结果与模型计算结果比较,验证了模型建立的合理性。最后针对成型精度质量较差的问题,分析了工艺参数对其影响作用。利用研发的大型FDM-3D打印设备,设计四因素三水平的正交试验方案进行样件打印测试,最后通过极差分析和方差分析得出工艺参数对成型精度的影响程度,并提出了最佳的工艺优化方案,通过最终的打印测试验证了方案可行性和设备设计的合理性。
二、FDM快速成型技术及其应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、FDM快速成型技术及其应用（论文提纲范文）
（1）连续纤维增强热塑性复合材料3D打印实验平台设计与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 传统复合材料成型工艺发展 |
| 1.3.2 复合材料3D打印国外研究现状 |
| 1.3.3 复合材料3D打印国内研究现状 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第二章 复合材料3D打印成型原理 |
| 2.1 传统3D打印成型原理 |
| 2.2 碳纤维树脂基复合材料 |
| 2.2.1 增强体—碳纤维 |
| 2.2.2 基体—树脂 |
| 2.2.3 碳纤维树脂基复合材料 |
| 2.3 碳纤维复合材料3D打印成型原理 |
| 2.4 碳纤维复合材料3D打印工艺参数 |
| 2.5 碳纤维复合材料3D打印质量控制技术 |
| 2.6 连续纤维增强复合材料3D打印实验平台总体框架 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 连续纤维增强热塑性复合材料3D打印实验平台结构设计 |
| 3.1 实验平台框架搭建 |
| 3.1.1 基础框架搭建 |
| 3.1.2 X轴运动机构设计 |
| 3.1.3 Y轴运动机构设计 |
| 3.1.4 Z轴运动机构设计 |
| 3.1.5 AB轴送丝机构设计 |
| 3.2 喷头设计 |
| 3.3 剪丝机构设计 |
| 3.3.1 剪丝动作的有限元仿真 |
| 3.3.2 剪丝机构刀片选择 |
| 3.3.3 剪丝机构结构设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 连续纤维增强热塑性复合材料3D打印控制系统搭建 |
| 4.1 控制系统功能需求与总体方案 |
| 4.2 控制系统硬件设计 |
| 4.2.1 主控制器介绍 |
| 4.2.2 辅助模块控制器选择 |
| 4.2.3 电机及电机驱动器选择 |
| 4.2.4 其他电气元件选型 |
| 4.2.5 电气柜安装 |
| 4.3 控制系统软件框架 |
| 4.4 基于OpenCNC的人机交互界面开发 |
| 4.5 基于STM32的3D打印辅助模块开发 |
| 4.5.1 剪丝模块开发 |
| 4.5.2 控温模块开发 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 连续纤维增强热塑性复合材料3D打印实验 |
| 5.1 连续纤维增强热塑性复合材料3D打印实验平台调试 |
| 5.1.1 回零校准 |
| 5.1.2 控温校准 |
| 5.1.3 剪丝机构测试 |
| 5.1.4 运动精度校准 |
| 5.2 连续纤维增强热塑性复合材料3D打印测试 |
| 5.2.1 树脂材料打印测试 |
| 5.2.2 预浸丝打印测试 |
| 5.2.3 树脂材料和预浸丝复合打印测试 |
| 5.3 连续纤维增强热塑性复合材料3D打印件力学性能测试 |
| 5.3.1 试验目标 |
| 5.3.2 试验准备 |
| 5.3.3 拉伸试验 |
| 5.4 超声振动辅助碳纤维3D打印成型实验 |
| 5.4.1 超声振动辅助成型工艺简介 |
| 5.4.2 超声平台搭建 |
| 5.4.3 超声振动实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）聚乳酸/果壳粉复合材料性能及熔融沉积成型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要术语缩写 |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 PLA概述 |
| 1.2.1 PLA基本特征 |
| 1.2.2 PLA改性 |
| 1.3 自然纤维及其PLA复合材料概述 |
| 1.3.1 自然纤维及其改性 |
| 1.3.2 自然纤维/PLA复合材料 |
| 1.4 果壳粉及其聚合物复合材料概述 |
| 1.4.1 果壳粉及其改性 |
| 1.4.2 果壳粉/聚合物复合材料 |
| 1.5 自然纤维/聚合物复合材料多孔支架成型方法概述 |
| 1.5.1 传统方法成型自然纤维/聚合物多孔支架 |
| 1.5.2 增材制造法成型自然纤维/聚合物多孔支架 |
| 1.6 FDM成型自然纤维/PLA复合材料概述 |
| 1.7 FDM成型果壳粉/PLA复合材料现状及问题分析 |
| 1.7.1 FDM成型果壳粉/PLA复合材料现状 |
| 1.7.2 FDM成型果壳粉/PLA复合材料的问题分析 |
| 1.8 本文的研究意义和研究内容 |
| 1.8.1 研究意义 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 第二章 实验过程 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验样品制备 |
| 2.4 实验表征 |
| 第三章 果壳粉材料的制备与改性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 果壳粉制备与表面改性 |
| 3.3 不同表面改性对果壳粉性能的影响 |
| 3.3.1 表面改性对果壳粉表面官能团的影响 |
| 3.3.2 表面改性对果壳粉热稳定性的影响 |
| 3.3.3 表面改性对果壳粉表面形貌的影响 |
| 3.4 硅烷浓度对果壳粉性能的影响 |
| 3.4.1 硅烷浓度对果壳粉表面官能团的影响 |
| 3.4.2 硅烷浓度对果壳粉结晶指数的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 果壳粉/PLA复合粉末材料性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 果壳粉/PLA复合材料的制备 |
| 4.3 果壳粉/PLA复合材料的表面微观形貌 |
| 4.4 果壳粉/PLA复合材料的结晶指数 |
| 4.4.1 硅烷浓度对复合材料结晶指数的影响 |
| 4.4.2 果壳粉含量对复合材料结晶指数的影响 |
| 4.5 果壳粉/PLA复合材料的流动性分析 |
| 4.5.1 测试载荷对复合材料流动性的影响 |
| 4.5.2 测试温度对复合材料流动性的影响 |
| 4.5.3 果壳粉含量对复合材料流动性的影响 |
| 4.5.4 果壳粉目数对复合材料流动性的影响 |
| 4.5.5 硅烷浓度对复合材料流动性的影响 |
| 4.6 果壳粉/PLA复合材料的熔融与结晶 |
| 4.6.1 硅烷浓度对复合材料熔融与结晶的影响 |
| 4.6.2 果壳粉含量对复合材料熔融与结晶的影响 |
| 4.6.3 果壳粉/PLA复合材料的非等温结晶动力学分析 |
| 4.7 果壳粉/PLA复合材料的热稳定性 |
| 4.7.1 硅烷浓度对复合材料热稳定性的影响 |
| 4.7.2 果壳粉含量对复合材料热稳定性的影响 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 果壳粉/PLA复合材料的FDM成型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 果壳粉/PLA复合丝材制备 |
| 5.3 FDM成型工艺参数及试样制备 |
| 5.4 FDM成型试样的力学性能 |
| 5.4.1 碱处理对拉伸性能的影响 |
| 5.4.2 硅烷浓度对力学性能的影响 |
| 5.4.3 果壳粉含量对拉伸性能的影响 |
| 5.5 FDM成型试样的断面形貌和增韧机理 |
| 5.5.1 PLA/ASP的断面形貌和增韧机理 |
| 5.5.2 PLA/WSP的断面形貌和增韧机理 |
| 5.5.3 PLA/MSP的断面形貌与增韧机理 |
| 5.6 FDM成型果壳粉/PLA复合材料的吸水性 |
| 5.6.1 吸水率实验 |
| 5.6.2 改性前吸水率建模及数据分析 |
| 5.6.3 改性后吸水率建模及数据分析 |
| 5.7 复合粉末/丝材/FDM成型件结晶指数分析 |
| 5.8 FDM成型复合材料多孔支架性能分析研究 |
| 5.8.1 PLA/ASP多孔支架性能分析 |
| 5.8.2 PLA/WSP骨骼支架性能分析 |
| 5.8.3 PLA/MSP多孔支架性能分析 |
| 5.9 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（3）聚醚砜及其连续玄武岩纤维增强复合材料3D打印实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 3D打印技术研究现状 |
| 1.2.1 3D打印技术分类 |
| 1.2.2 3D打印技术在高分子聚合物中的研究现状 |
| 1.2.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 3D打印技术在复合材料中的研究现状 |
| 1.2.3.1 国内研究现状 |
| 1.2.3.2 国外研究现状 |
| 1.3 FDM3D打印技术对材料性能要求 |
| 1.4 聚醚砜材料简介 |
| 1.4.1 聚醚砜性能 |
| 1.4.2 聚醚砜应用 |
| 1.5 课题来源及研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究内容与意义 |
| 第2章 聚醚砜3D打印丝材制备及打印装置搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 PES颗粒原料热性能测试 |
| 2.3.1 实验材料 |
| 2.3.2 实验方案 |
| 2.3.3 实验结果及分析 |
| 2.4 PES 3D打印丝材制备 |
| 2.4.1 PES 3D打印丝材制备流程 |
| 2.4.2 PES 3D打印丝材制备工艺 |
| 2.5 PES丝材成型质量性能测试 |
| 2.5.1 PES丝材尺寸精度检测 |
| 2.5.1.1 尺寸精度测试方案 |
| 2.5.1.2 实验结果及分析 |
| 2.5.2 PES丝材拉伸强度测试 |
| 2.5.2.1 拉伸强度测试方案 |
| 2.5.2.2 实验结果及分析 |
| 2.5.3 PES丝材吸水性测试 |
| 2.5.3.1 吸水性测试方案 |
| 2.5.3.2 实验结果及分析 |
| 2.6 PES 3D打印装置搭建 |
| 2.6.1 PES 3D打印系统组成 |
| 2.6.2 PES 3D打印系统成型精度测试 |
| 2.6.2.1 实验方案 |
| 2.6.2.2 实验结果及分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 聚醚砜3D打印工艺参数优化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.3 打印温度对PES样件拉伸强度的影响 |
| 3.3.1 FDM丝束粘结机理分析 |
| 3.3.2 实验方案 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 PES 3D打印制件力学性能工艺参数优化 |
| 3.4.1 正交试验设计方法 |
| 3.4.2 工艺参数选择与分析 |
| 3.4.3 基于正交试验设计的工艺参数优化 |
| 3.4.3.1 正交试验方案设计 |
| 3.4.3.2 正交试验结果分析 |
| 3.5 PES 3D打印工艺参数应用 |
| 3.5.1 实验方案 |
| 3.5.2 成型制件 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 连续玄武岩纤维增强聚醚砜复合材料3D打印研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与仪器 |
| 4.3 连续玄武岩纤维3D打印原理及装置搭建 |
| 4.4 3D打印玄武岩纤维增强PES复合材料力学性能研究 |
| 4.4.1 实验方案 |
| 4.4.2 实验结果分析 |
| 4.4.2.1 拉伸性能 |
| 4.4.2.2 弯曲性能 |
| 4.5 纤维增强复合材料强度影响因素分析 |
| 4.5.1 纤维增强机理分析 |
| 4.5.2 纤维与树脂界面粘结机理及影响因素分析 |
| 4.6 偶联剂改性玄武岩纤维增强PES复合材料3D打印研究 |
| 4.6.1 硅烷偶联剂与玄武岩纤维作用机理分析 |
| 4.6.2 实验方案 |
| 4.6.3 实验结果分析 |
| 4.7 超声增强玄武岩纤维PES复合材料研究 |
| 4.7.1 实验方案 |
| 4.7.2 实验结果分析 |
| 4.8 3D打印玄武岩纤维增强PES复合材料摩擦磨损性能研究 |
| 4.8.1 实验方案 |
| 4.8.2 实验结果分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）热驱动柔性铰链三维打印技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性铰链简介 |
| 1.2.2 三维打印技术简介 |
| 1.3 熔融沉积打印技术(FDM) |
| 1.3.1 熔融沉积成型原理 |
| 1.3.2 熔融沉积成型特点 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 熔融沉积技术成型工艺分析 |
| 2.1 实验方法介绍 |
| 2.2 热塑性聚氨酯弹性体材料特性 |
| 2.3 熔融成型工艺分析及实验设计 |
| 2.3.1 喷嘴温度 |
| 2.3.2 热床温度 |
| 2.3.3 打印速度 |
| 2.3.4 分层厚度 |
| 2.3.5 成型角度 |
| 2.3.6 实验设计 |
| 2.4 熔融成型工艺参数对TPU成型件性能影响 |
| 2.4.1 喷嘴温度对TPU成型件尺寸精度和致密度的影响 |
| 2.4.2 打印速度对TPU成型件尺寸精度和致密度的影响 |
| 2.4.3 分层厚度对TPU成型件尺寸精度和致密度的影响 |
| 2.5 成型角度及孔洞阵列方式对TPU成型件柔度系数影响 |
| 2.5.1 成型角度对TPU成型件柔度系数的影响 |
| 2.5.2 孔洞阵列方式对TPU成型件柔度系数的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 铰链弯曲性能的影响因素研究 |
| 3.1 柔性铰链制作材料、弯曲原理及测量方法 |
| 3.2 弯曲性能影响因素研究 |
| 3.2.1 不同叠层材料对弯曲性能的影响 |
| 3.2.2 薄膜厚度对弯曲性能的影响 |
| 3.2.3 驱动电压对弯曲性能的影响 |
| 3.2.4 铰链长度对弯曲性能的影响 |
| 3.2.5 铰链宽度对弯曲性能的影响 |
| 3.2.6 打印角度对弯曲性能的影响 |
| 3.2.7 孔洞阵列方式对弯曲性能的影响 |
| 3.2.8 驱动电压对弯曲时间常数的影响 |
| 3.2.9 电阻丝排布对弯曲性能的影响 |
| 3.3 柔性铰链中的应力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 热驱动柔性铰链的应用 |
| 4.1 柔性铰链承重性能测试 |
| 4.2 柔性机械手 |
| 4.3 S形弯曲 |
| 4.4 环形升降台 |
| 4.5 热驱动滚轮 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于可变形水凝胶离型膜的高速光固化3D打印（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 3D打印 |
| 2.1.1 熔融沉积成型技术(FDM) |
| 2.1.2 选择性激光烧结技术(SLS) |
| 2.1.3 激光立体印刷技术(SLA) |
| 2.1.4 数字化光处理技术(DLP) |
| 2.1.5 3D打印的应用及局限性 |
| 2.2 快速3D打印 |
| 2.2.1 快速3D打印的限制因素 |
| 2.2.2 基于DLP的快速3D打印技术 |
| 2.3 水凝胶材料 |
| 2.3.1 水凝胶的制备方法 |
| 2.3.2 水凝胶的性能与应用 |
| 2.4 课题提出 |
| 3 基于水凝胶离型膜的高速3D打印技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料及仪器 |
| 3.2.2 水凝胶离型膜的构筑 |
| 3.2.3 材料性能表征 |
| 3.2.4 3D打印测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 水凝胶性能测试 |
| 3.3.2 水凝胶性质对离型力的影响 |
| 3.3.3 基于水凝胶基底的快速3D打印过程 |
| 3.3.4 3D打印离型力的理论计算与模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 功能材料的高速3D打印及其应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料及仪器 |
| 4.2.2 3D打印弹性体材料 |
| 4.2.3 3D打印熔模铸造树脂 |
| 4.2.4 3D打印形状记忆聚合物 |
| 4.2.5 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 弹性体材料的3D打印及其应用 |
| 4.3.2 熔模铸造树脂的3D打印及其应用 |
| 4.3.3 形状记忆聚合物的3D打印及其应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（6）3D打印高功率白光LED照明用荧光玻璃转换体研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 3D打印技术的发展现状概述及其分类 |
| 1.1.1 熔融沉积成型技术 |
| 1.1.2 选择性激光烧结技术 |
| 1.1.3 光固化成型技术 |
| 1.2 白光LED概述 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 白光LED的发展与现状 |
| 1.3 白光LED照明的种类 |
| 1.3.1 多芯片白光LED |
| 1.3.2 紫外光激发白光LED |
| 1.3.3 蓝光激发白光LED |
| 1.4 大功率白光用光转换材料 |
| 1.4.1 单晶 |
| 1.4.2 荧光陶瓷 |
| 1.4.3 荧光玻璃 |
| 1.4.4 小结 |
| 1.5 本论文的主要研究工作 |
| 第二章 实验材料及表征手段 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 表征手段 |
| 第三章 石英玻璃的光固化成型技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光固化成型浆料的制备及其热处理工艺 |
| 3.2.1 光固化成型浆料的制备方法 |
| 3.2.2 热处理工艺 |
| 3.2.3 石英破璃的特性表征 |
| 3.3 基于LCD的3D打印技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 YAG: Ce-PiSG的制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 YAG: Ce荧光玻璃的制备方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 表面形貌分析 |
| 4.3.3 光学性能分析 |
| 4.3.4 热性能分析 |
| 4.3.5 YAG: Ce-PiSG在白光照明的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 红粉薄膜复合LuAG: Ce-PiSG的制备及其应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 LuAG: Ce-PiSG的制备工艺 |
| 5.2.2 LuAG: Ce-PiSG涂覆红粉薄膜 |
| 5.3 实验结果讨论 |
| 5.3.1 物相分析 |
| 5.3.2 表面形貌分析 |
| 5.3.3 光学性能分析 |
| 5.3.4 热性能分析 |
| 5.3.5 LuAG: Ce-PiSG在激光照明的应用及其分析 |
| 5.3.6 红粉复合LuAG: Ce-PiSG在白光照明的应用及其分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间所取得的科研成果 |
（7）基于3D打印聚丙烯复合材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 3D打印技术 |
| 1.1.1 3D打印技术特点与研究进展 |
| 1.1.2 3D打印工艺介绍 |
| 1.1.3 FDM型3D打印工艺介绍 |
| 1.1.4 FDM型3D打印对材料性能的要求 |
| 1.2 PP材料用于3D打印的工艺研究 |
| 1.2.1 PP材料特性及应用 |
| 1.2.2 PP用于3D打印技术的研究现状 |
| 1.3 本论文研究意义、研究内容以及创新之处 |
| 1.3.1 本论文的研究目的和意义 |
| 1.3.2 本论文的创新点 |
| 1.3.3 本论文的研究内容 |
| 第二章 二氧化硅/滑石粉/碳酸钙的改性对PP复合材料性能的影响 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 主要原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.1.3 性能测试 |
| 2.1.4 实验步骤 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 改性后的纳米二氧化硅对聚丙烯复合材料性能的影响 |
| 2.2.2 改性后的滑石粉对聚丙烯复合材料性能的影响 |
| 2.2.3 改性后的轻质碳酸钙对聚丙烯复合材料性能的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 不同金属配合物对PP复合材料性能的影响 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 主要原料 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.1.3 复合材料性能表征 |
| 3.1.4 有机金属配合物合成 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 铕配合物Eu(DBM)3phen含量对聚丙烯复合材料性能的影响 |
| 3.2.2 铝配合物AlQ3对聚丙烯复合材料性能的影响 |
| 3.2.3 锌配合物ZnQ2不同含量对聚丙烯复合材料性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 改性PP材料用于3D打印性能的研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验仪器 |
| 4.1.3 实验步骤 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）3D打印用抗菌ABS线材及高韧PLA线材制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 3D打印 |
| 1.2 熔融沉积成型 |
| 1.3 熔融沉积成型材料 |
| 1.3.1 熔融沉积成型工艺对材料的要求 |
| 1.3.2 ABS的性能和应用 |
| 1.3.3 PLA的性能和应用 |
| 1.4 复合材料 |
| 1.5 本论文的研究意义、目的及内容 |
| 第二章 3D打印材料挤出成形用塑料线材标准 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 3D打印材料挤出成形用塑料线材性能要求 |
| 2.2.1 表观性能 |
| 2.2.2 流动性能 |
| 2.2.3 力学性能 |
| 2.2.4 其他性能 |
| 2.3 3D打印材料挤出成形用塑料线材标准 |
| 第三章 3D打印用新型抗菌可降解ABS材料的制备与性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验所用药品及仪器 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 材料的制备 |
| 3.3.2 季铵盐QDED的测试与表征方法 |
| 3.3.3 复合材料ABS/QDED的测试与表征方法 |
| 3.3.4 复合材料ABS/QDED/PLA的测试与表征方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 季铵盐QDED的表征与分析 |
| 3.4.2 复合材料ABS/QDED的表征与分析 |
| 3.4.3 复合材料ABS/QDED/PLA的表征与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 3D打印用高韧性PLA制备与性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验所用药品及仪器 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 实验部分 |
| 4.3.1 实验流程图 |
| 4.3.2 复合材料PLA/PBS制备 |
| 4.3.3 复合材料PLA/PBAT制备 |
| 4.3.4 复合材料PLA/PBS的测试与表征方法 |
| 4.3.5 复合材料PLA/PBAT的测试与表征方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 复合材料PLA/PBS的表征与分析 |
| 4.4.2 复合材料PLA/PBAT的表征与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
| 附件 |
（9）海泡石族矿物纤维改性尼龙12复合材料的制备及FDM成型工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 增材制造技术介绍 |
| 1.2.1 增材制造技术简介 |
| 1.2.2 增材制造优点 |
| 1.2.3 增材制造的应用 |
| 1.2.4 增材制造的主要成型方法 |
| 1.3 熔融沉积技术介绍 |
| 1.3.1 熔融沉积技术的发展 |
| 1.3.2 FDM的基本原理 |
| 1.3.3 FDM技术的优点 |
| 1.3.4 FDM对材料的要求 |
| 1.4 FDM的研究现状 |
| 1.4.1 FDM设备研究 |
| 1.4.2 FDM工艺研究 |
| 1.4.3 FDM材料研究 |
| 1.4.4 FDM复合丝材填料选择 |
| 1.5 本论文的研究内容及创新点 |
| 1.5.1 本论文的研究内容 |
| 1.5.2 本论文的研究创新点 |
| 第二章 复合打印丝材的制备与最佳打印温度探索 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 PA12/ATP与 PA12/SEP复合材料打印丝材的制备 |
| 2.2.1 材料与仪器 |
| 2.2.2 ATP与 SEP的提纯 |
| 2.2.3 PA12/SEP复合粒料与PA12/ATP复合粒料的制备 |
| 2.2.4 PA12/SEP复合丝材与PA12/ATP复合丝材的制备 |
| 2.3 FDM打印参数的确定以及测试 |
| 2.3.1 打印设备简介 |
| 2.3.2 FDM打印初步探索 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 PA12/SEP复合材料的力学性能和热性能 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 样件制备与表征 |
| 3.3 数据及分析 |
| 3.3.1 SEP形貌及其在PA12基体中的分散与取向 |
| 3.3.2 拉伸性能测试分析 |
| 3.3.3 弯曲测试分析 |
| 3.3.4 动态机械分析 |
| 3.3.5 热膨胀系数分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 PA12/ATP复合材料的力学性能和热性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 样件制备与表征 |
| 4.3 数据及分析 |
| 4.3.1 ATP在PA12中的分散性 |
| 4.3.2 ATP在PA12中的取向确定 |
| 4.3.3 拉伸性能的测试 |
| 4.3.4 弯曲性能测试 |
| 4.3.5 动态机械性能分析 |
| 4.3.6 XRD分析 |
| 4.3.7 热膨胀系数分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文 献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）大型FDM-3D打印系统设计及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.2 课题国内外研究现状 |
| 1.2.1 FDM技术国外研究现状 |
| 1.2.2 FDM技术国内研究现状 |
| 1.3 课题研究目的、内容及意义 |
| 1.3.1 课题研究目的 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 1.3.3 课题研究意义 |
| 1.4 课题结构安排 |
| 第2章 FDM-3D打印机械系统设计 |
| 2.1 FDM-3D打印机械系统概述 |
| 2.2 FDM-3D打印机构型选择 |
| 2.3 三轴传动机构设计 |
| 2.3.1 X、Y轴传动机构设计 |
| 2.3.2 Z轴传动机构设计 |
| 2.4 机体框架设计 |
| 2.5 喷头系统设计 |
| 2.6 整机虚拟装配及样机搭建 |
| 2.7 关键部件有限元分析 |
| 2.7.1 模组复合平台有限元分析 |
| 2.7.2 机体框架有限元分析 |
| 2.7.3 成型平台支撑结构有限元分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 FDM-3D打印控制系统设计 |
| 3.1 FDM-3D打印控制系统概述 |
| 3.2 FDM-3D打印硬件系统设计 |
| 3.2.1 主控制器模块 |
| 3.2.2 电机驱动模块 |
| 3.2.3 温度测控模块 |
| 3.3 FDM-3D打印机软件系统应用 |
| 3.3.1 软件客户端 |
| 3.3.2 固件参数设置 |
| 3.3.3 切片软件及参数设置 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 喷头系统参数对打印速度影响研究 |
| 4.1 打印速度影响因素分析 |
| 4.2 流体流动的控制方程 |
| 4.2.1 质量守恒方程 |
| 4.2.2 动量守恒方程 |
| 4.2.3 能量守恒方程 |
| 4.3 建立物理模型 |
| 4.4 试验方案设计 |
| 4.4.1 正交试验法概述 |
| 4.4.2 试验设计 |
| 4.5 边界条件设定 |
| 4.6 仿真结果与分析 |
| 4.6.1 仿真结果 |
| 4.6.2 极差分析 |
| 4.6.3 方差分析 |
| 4.7 试验方案优化及验证 |
| 4.8 建立数学预测模型 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 工艺参数对成型精度影响研究 |
| 5.1 成型精度影响因素分析 |
| 5.2 实验设计 |
| 5.2.1 实验设备及测量仪器 |
| 5.2.2 打印样件设计 |
| 5.2.3 实验方法设计 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.4 实验数据分析 |
| 5.4.1 极差分析 |
| 5.4.2 方差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
四、FDM快速成型技术及其应用（论文参考文献）
- [1]连续纤维增强热塑性复合材料3D打印实验平台设计与开发[D]. 曹汉. 江南大学, 2021(01)
- [2]聚乳酸/果壳粉复合材料性能及熔融沉积成型研究[D]. 宋小辉. 广西大学, 2021(01)
- [3]聚醚砜及其连续玄武岩纤维增强复合材料3D打印实验研究[D]. 林国强. 吉林大学, 2021
- [4]热驱动柔性铰链三维打印技术研究[D]. 徐旺. 常州大学, 2021(01)
- [5]基于可变形水凝胶离型膜的高速光固化3D打印[D]. 郭靖. 浙江大学, 2021(01)
- [6]3D打印高功率白光LED照明用荧光玻璃转换体研究[D]. 张导. 浙江大学, 2021(09)
- [7]基于3D打印聚丙烯复合材料的研究[D]. 车璇. 华南理工大学, 2020(05)
- [8]3D打印用抗菌ABS线材及高韧PLA线材制备与性能研究[D]. 王森. 北京化工大学, 2020(02)
- [9]海泡石族矿物纤维改性尼龙12复合材料的制备及FDM成型工艺研究[D]. 王令. 江西理工大学, 2020(01)
- [10]大型FDM-3D打印系统设计及关键技术研究[D]. 李文涛. 湖北工业大学, 2020(08)