高频振动辅助的FDM 3D打印喷头结构设计及其实验研究

作     者：冶竣峰 郭明森 邢晓红 张凌鹤 Ye Junfeng;Guo Mingsen;Xing Xiaohong;Zhang Linghe

作者机构：南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学金城学院南京211156 南京航空航天大学机电学院南京210016 

基　　金：江苏高校优势学科建设工程(PAPD) 国家自然科学基金(51775273) 装备预研航天科工联合基金(6141B07090119) 国防基础科研基础研究与前沿技术计划(JCKY2018605C010)项目资助 

出 版 物：《国外电子测量技术》 (Foreign Electronic Measurement Technology)

年 卷 期：2021年第40卷第2期

页      码：73-77页

摘      要：由于熔融沉积增材制造技术(fused deposition modeling,FDM)能极大缩短样件的研发制造周期,且能直接打印尼龙PA、聚醚醚酮PEEK等高强度工程塑料,使得FDM技术工艺迅速发展。有研究表明在挤出加工中,振动可以增加相同机头压力下的挤出流率或降低相同挤出流率下的口模压力。针对熔融沉积型3D打印机在打印过程中存在的打印速度慢的问题,引入了高频振动辅助的工作方式,设计了集成压电换能器的FDM 3D打印喷头。通过COMSOL Multiphysics有限元软件优化了集成压电换能器的3D打印机喷头结构,制备了一个打印头原型并进行测试,挤出测试结果表明,高频振动能够有效地降低纯ABS和15wt%碳纤维-PLA流动阻力,提高挤出速度,从而提高打印速度。

主 题 词：3D打印喷头 压电换能器 振动辅助 有限元分析 

学科分类：07[理学] 080202[080202] 08[工学] 070206[070206] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.19652/j.cnki.femt.2002371

馆 藏 号：203102689...