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微流挤出工艺的分层算法研究

戈权珍 段国林 孟雯杰

戈权珍, 段国林, 孟雯杰. 微流挤出工艺的分层算法研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(8): 1244-1249. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180287
引用本文: 戈权珍, 段国林, 孟雯杰. 微流挤出工艺的分层算法研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(8): 1244-1249. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180287
Ge Quanzhen, Duan Guolin, Meng Wenjie. Study on Layering Algorithm of Micro-fluid Extrusion Process[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(8): 1244-1249. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180287
Citation: Ge Quanzhen, Duan Guolin, Meng Wenjie. Study on Layering Algorithm of Micro-fluid Extrusion Process[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(8): 1244-1249. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180287

微流挤出工艺的分层算法研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180287
基金项目: 

河北省重点研发项目 17211808D

详细信息
    作者简介:

    戈权珍(1992-), 硕士研究生, 研究方向为陶瓷义齿3D打印机上位机算法开发, gequanzhen1230@163.com

    通讯作者:

    段国林, 教授, 博士生导师, glduan@hebut.edu.cn

  • 中图分类号: TP391

Study on Layering Algorithm of Micro-fluid Extrusion Process

  • 摘要: 在3D打印技术中,模型切片是非常重要的一环,一个好的模型切片算法不仅可以提高精度,同时也可以大大节约时间与内存空间。而在微流挤出成型工艺中,层片的厚度也对加工产品的质量有很大的影响,所以确定分层的厚度也是至关重要的。综合了现有的多种切片算法,根据微流挤出成型工艺的特点,提出了一种根据材料流变特性来确定层厚的基于模型几何信息的3D打印方法,经过大量的实验验证发现,这种算法确定的层厚与实际相符,并且算法大大减少了打印时间,增加了切片的精确度。
  • 图  1  挤出装置示意图

    图  2  长径比为20挤出速度与胀大率的关系

    图  3  挤出头长径比对胀大率的影响

    图  4  模型的分层算法总流程图

    图  5  麋鹿模型及其两层轮廓

    表  1  挤出浆料胀大率误差分析

    D/L Va/(mm·s-1) 实验B 预测B 误差率/%
    20 10 1.192 1.294 8.6
    20 20 1.336 1.436 7.5
    30 20 1.293 1.400 8.3
    30 30 1.186 1.265 6.7
    40 30 1.358 1.457 7.3
    40 40 1.276 1.363 6.8
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    表  2  不同黏度下ZrO2陶瓷材料的塌陷率

    浆料黏度/(mPa·s) 挤出头直径D/mm 挤出丝直径Da/mm 塌陷后丝直径da/mm 塌陷率%
    2 438 0.50 0.561 0.512 8.8
    7 376 0.50 0.593 0.531 10.5
    12 138 0.50 0.632 0.553 12.5
    23 579 0.50 0.676 0.597 11.7
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    表  3  普通切片算法

    模型名称 面片数 切片厚度/mm 切片总层数 切片时间/s
    麋鹿 49 680 0.23 579 23.56
    弥勒佛 155 524 0.31 768 89.33
    281 762 0.34 988 201.68
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    表  4  本文切片算法

    模型名称 面片数 切片厚度/mm 切片总层数 切片时间/s
    麋鹿 49 680 0.23 579 4.59
    弥勒佛 155 524 0.31 768 21.78
    281 762 0.34 988 54.36
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  • 收稿日期:  2018-09-17
  • 刊出日期:  2019-08-05

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