基于空气动力学透镜的线性聚焦3D打印送粉喷头设计与性能研究

作     者：厉鸿韬 黄延禄 杨永强 LI Hongtao;HUANG Yanlu;YANG Yongqiang

作者机构：华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U2001218) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第11期

页      码：253-263页

摘      要：提出一种基于“空气动力学透镜”的具有粉末线性聚焦功能的新型3D打印送粉喷头,可以使粉末流在喷头出口一定距离内均保持汇聚状态。设计了该新型喷头的内腔结构,建立了粉末颗粒在喷头中的汇聚运动模型,分析了颗粒运动的斯托克斯数S、空气动力学透镜第一节孔径df、孔径收缩率δ以及粉末进入喷头的入射角α对粉末颗粒聚焦性能的影响。研究结果表明:对于粒径为15~25μm的316L颗粒,该喷头可以将粉末颗粒聚焦成半径1.55 mm的粉末流,且在喷嘴外20 mm范围内均保持良好的汇聚状态;实验结果和计算结果基本一致。该新型空气动力学透镜3D打印送粉喷头的颗粒汇聚性能明显优于传统喷头,对于促进沉积增材制造的灵活性和适用性具有重要意义。

主 题 词：3D打印 送粉喷头 空气动力学透镜 粉末流 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2023.11.253

馆 藏 号：203122607...