散热条件对fdm线材粘结质量的影响研究

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1、硕士学位论文散热条件对FDM丝材粘结质量的影响研究EffectofHeatDissipationConditionsontheBondingQualityofFDMFilaments学号：211Q垒22Q大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他

2、用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。粼文题目：幽樾趔丝邋丝躞幽亟必，作者签名：—爿旨丑之鱼彳瘴鲁一日期：』业年—￡月—丝日大连理工大学硕士学位论文摘要熔融沉积成形(FusedDepositionModeling，FDM)是增材制造领域中应用较广的一种工艺方式。改进已有FDM设备的成形工艺，提高成形件的制作质量，实现成形加工由普通原型向功能零件转变，对熔融沉积成形工艺的发展和完善具有重要意义。本文以提高FDM成形件的丝材粘结质量为目的，选取丝

3、材粘结强度、成形尺寸精度以及翘曲变形量作为评价指标，对加工过程中的成形区域通风速率、成形室温度、工作平台温度以及成形件分层截面尺寸等散热影响因素进行重点研究。基于聚合物熔体界面扩散理论，对非晶态高聚物丝材的粘结机理进行了阐述，推导出丝材粘结强度理论模型，为评估丝材之间粘结程度提供了判据；依据传热学原理及合理假设，对单段沉积丝材的冷却模型进行推导，得出了特定条件下不同散热因素对丝材温度变化的影响规律；对丝材收缩变形机理进行分析，确定了分子取向收缩及流动变形收缩对成形件尺寸精度的影响，以及丝材取向收缩

4、不均对成形件翘曲变形的作用机制。通过正交设计、层间拉伸试验、微观形貌观察、成形区域温度采集、水浴解取向等方法，对加工过程中影响成形件丝材粘结强度、收缩及翘曲变形的散热因素进行考察、分析，评定了成形区域散热因素及水平对试验指标的影响趋势及显著程度，依据丝材解取向特性提出了成形件取向收缩率和流动变形收缩率的测量方法，针对不同截面尺寸成形件给出了提高丝材粘结质量的相应措施，为FDM设备及工艺的改进提供了重要参考。关键词：增材制造；熔融沉积成形；粘结强度；翘曲变形；取向收缩散热条件对FDM丝材粘结质量的影

5、响研究EffectofHeatDissipationConditionsontheBondingQualityofFDMFilamentsAbstractFusedDepositionModeling(FDM)iswidelyusedinthefieldofAdditiveManufacturingtechnology．ImprovingtheprocessingpropertyofFDMequipment，enhancingthequalityofpartsandachievingthetran

6、sformationfromordinaryprototypetofunctionalparts，isofgreatsignificanceforthedevelopmentandimprovementofFDMprocess．ThepurposeofthispaperistoimprovethefilamentsbondingqualityofFDMparts．Filamentsbondingstrength，modelingdimensionalaccuracyandwarpagedeform

7、ationareselectedtobetheevaluationobjectives．Thecoolingfactorssuchastheventilationvelocityinthemodelingregional，theenvelopetemperature，theplatformtemperatureandthelayeredareaareinvestigatedprimarily．Basedonthetheoryofpolymermeltinterfacediffusion，thebo

8、ndingmechanismofamorphouspolymerfilamentiselaborated，andthetheorymodelofbondingstrengthbetweenfilamentsissetup，whichprovideacriteriontoassessthebondingdegree．Onthebasisofheattransfertheoryandreasonableassumptions，thecoolingmodelofasingledeposi