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玻璃纤维增强 3DP打印砂型性能研究
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作者 郭雯琪 吕凯 陈鸿起 《铸造设备与工艺》 2025年第4期7-11,共5页
3DP打印砂型存在强度低、力学性能差等问题,选择玻璃纤维作为第二相增强材料加入。研究通过调整玻璃纤维的加入量和长度,分析了砂型的常温、残留抗弯和抗拉强度,探讨了玻璃纤维对3DP打印砂型力学性能的影响,并通过扫描电镜观察纤维在铸... 3DP打印砂型存在强度低、力学性能差等问题,选择玻璃纤维作为第二相增强材料加入。研究通过调整玻璃纤维的加入量和长度,分析了砂型的常温、残留抗弯和抗拉强度,探讨了玻璃纤维对3DP打印砂型力学性能的影响,并通过扫描电镜观察纤维在铸型中的增强机理。试验结果表明:单丝玻璃纤维通过脱粘、断裂、变形和拔出等作用,有效抵御砂型断裂及外部载荷,显著增强砂型强度。长度为3 mm,加入量为0.025%时玻璃纤维砂型表现出最佳的抗弯和抗拉性能,抗弯强度5.510 MPa,较未添加纤维相比提升了71%;抗拉强度2.281 MPa,较未添加纤维相比提升了112%.根据残留应力分析表明,加入量和长度对抗弯抗拉性能影响并不明显,并且对残留强度影响较小,故为合适的3DP砂型打印工艺参数。 展开更多
关键词 3dp打印 分散性 抗弯抗拉 残留应力
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适于三维打印(3DP)的无机粘结剂及粉末固化剂试验研究
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作者 徐子桢 刘菁非 +1 位作者 杨力 樊自田 《中国铸造装备与技术》 2025年第6期1-7,共7页
以研发适于三维打印(3DP)方法的无机粘结剂及粉末固化剂为目标,试验研究了一种复合无机粘结剂及几种粉末固化剂的性能效果。试验结果表明:当无机粘结剂的性能参数一定时,粉末固化剂的大小(目数)及加入量对粘结强度性能有直接影响,不同... 以研发适于三维打印(3DP)方法的无机粘结剂及粉末固化剂为目标,试验研究了一种复合无机粘结剂及几种粉末固化剂的性能效果。试验结果表明:当无机粘结剂的性能参数一定时,粉末固化剂的大小(目数)及加入量对粘结强度性能有直接影响,不同粉末固化剂的配比组合可以实现3DP砂样强度的调控。本研究为3DP直接成型无机粘结剂型砂提供了一种无机粘结剂材料选择。 展开更多
关键词 三维打印(3dp) 无机粘结剂 粉末固化剂 固化剂粒度 粘结强度
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基于3DP砂型的桥形支架铸件铸造工艺设计及制造
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作者 司金梅 吕三雷 +4 位作者 李晶晶 李飞 薛孟照 孔佑顺 邢培培 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第1期130-135,共6页
针对桥形支架铸件,设计底注加缝隙式浇注系统。采用模拟软件对铸造工艺进行模拟,根据模拟结果优化铸造工艺,模拟无缺陷后进行3DP砂型设计和3D砂型打印。采用反重力低压铸造工艺完成铸件生产,根据铸件检测结果对铸造浇注系统工艺进行完善... 针对桥形支架铸件,设计底注加缝隙式浇注系统。采用模拟软件对铸造工艺进行模拟,根据模拟结果优化铸造工艺,模拟无缺陷后进行3DP砂型设计和3D砂型打印。采用反重力低压铸造工艺完成铸件生产,根据铸件检测结果对铸造浇注系统工艺进行完善,最终生产的铸件满足技术要求。 展开更多
关键词 桥形支架 工艺设计与优化 3dp砂型
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数字光固化3DP技术在平定砂器设计中的应用研究
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作者 底薇薇 《洛阳理工学院学报(社会科学版)》 2025年第4期80-83,共4页
平定砂器作为承载2000余年历史的文化瑰宝,其传统制作技艺入选国家级非遗名录。目前,平定砂器因造型固化、制作效率低、成本高昂等问题面临传承危机。数字光固化3DP技术的介入,不仅破解了砂器产业的成本与效率困局,更通过科技赋能让千... 平定砂器作为承载2000余年历史的文化瑰宝,其传统制作技艺入选国家级非遗名录。目前,平定砂器因造型固化、制作效率低、成本高昂等问题面临传承危机。数字光固化3DP技术的介入,不仅破解了砂器产业的成本与效率困局,更通过科技赋能让千年陶艺焕发新生,为这项古老技艺开辟了创新路径。 展开更多
关键词 平定砂器 数字光固化3dp技术 创新设计 非遗传承
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3DP工艺中粘结剂撞击与渗透仿真研究 被引量:4
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作者 杨伟东 牛子佳 +3 位作者 贾鹏飞 彭凯 王媛媛 李俐含 《河北工业大学学报》 CAS 2018年第3期53-58,共6页
为了提高3DP工艺的成型精度以及成型效率,采用COMSOL Multiphysics多物理仿真软件对粘结剂的撞击过程和渗透过程进行了仿真模拟,分别分析了呋喃树脂溶液等5种不同属性溶液对于撞击过程和渗透过程的影响.通过高速摄影机分别对呋喃树脂溶... 为了提高3DP工艺的成型精度以及成型效率,采用COMSOL Multiphysics多物理仿真软件对粘结剂的撞击过程和渗透过程进行了仿真模拟,分别分析了呋喃树脂溶液等5种不同属性溶液对于撞击过程和渗透过程的影响.通过高速摄影机分别对呋喃树脂溶液在石英石面板的撞击过程和呋喃树脂溶液在焙烧砂的渗透过程进行观测,待过程结束后,将粘结剂的凝聚单元在显微镜下进行观察,通过实验结果与仿真结果的对比,说明了粘结剂撞击和渗透过程中仿真模拟的可行性. 展开更多
关键词 3dp技术 COMSOL MULTIPHYSICS 撞击 渗透 仿真模拟
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UV光固化粘结剂3DP法三维打印及粘结剂的特性 被引量:5
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作者 杨建明 杨小青 +2 位作者 张迪湦 汤阳 陈劲松 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第24期84-87,92,共5页
为了实现低成本三维打印制备金属、陶瓷零件,研究了喷射UV光固化粘结剂的3DP法,介绍了该3DP法三维打印制备金属、陶瓷零件的完整工艺流程,研究了所采用的UV光固化粘结剂的有关特性。结果表明,紫外光照强度在750~1500 m W/cm2内对粘结剂... 为了实现低成本三维打印制备金属、陶瓷零件,研究了喷射UV光固化粘结剂的3DP法,介绍了该3DP法三维打印制备金属、陶瓷零件的完整工艺流程,研究了所采用的UV光固化粘结剂的有关特性。结果表明,紫外光照强度在750~1500 m W/cm2内对粘结剂的固化情况影响不大,峰值固化时间都在4~5 s,总固化时间在21~22 s。粘结剂加热到约230℃时完全固化,约340℃时开始分解,约460℃时分解完全。固化后的粘结剂及其烧损后的残留物中主要含C、H和O三种元素。所得到的研究结果可为整个工艺过程有关参数的选择和最终制件成分的控制提供依据。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 粘结剂 UV光固化 热固化
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3DP分层切片中基于点云射线投影的NURBS曲面切片算法 被引量:5
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作者 李娜 程继红 杨继全 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第2期242-246,共5页
给出用于三维打印机的分层切片算法。利用打印模型点云图像不同方向的分形维数参数和切片层数来确定切片方向;通过建立点云在切平面映射的NURBS曲线来拟合模型轮廓线,然后产生打印机使用的指令G代码。设计λ进制数来确定切片方向。λ进... 给出用于三维打印机的分层切片算法。利用打印模型点云图像不同方向的分形维数参数和切片层数来确定切片方向;通过建立点云在切平面映射的NURBS曲线来拟合模型轮廓线,然后产生打印机使用的指令G代码。设计λ进制数来确定切片方向。λ进制数由两个要素组成,其一是分形维数D,其二是切片层数N,D和N都是越小越好。确定了打印方向后,可进行切片处理,得到切平面。点云图像的散乱点映射到切平面,这些点用带一定偏移量的射线来划分,射线与点云交点就是形成NURBS曲线的控制点。详细给出控制点寻找以及建立NURBS曲线及曲面的过程。首先引入分形维数参数D作为重要参数来确定切片方向,使用λ进制体系优化打印方向,提出高效的射线分割算法来分割点云,并使用NURBS曲线拟合来获得精确的边界轮廓。通过两个模型验证该算法误差都在公差允许范围内,优化了打印方向,提高了打印速度。 展开更多
关键词 三维打印机(3dp) 切片算法 点云 射线投影法 NURBS曲线
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木塑材料3DP打印机运动控制系统轨迹跟踪研究 被引量:2
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作者 王琦 刘子昕 +2 位作者 王鑫旭 李晓旭 闫承琳 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期127-137,共11页
针对木塑材料3DP打印机运动控制系统X轴负载较大而导致CoreXY机构在进行开环控制时打印精度较差的问题,研究3DP打印机的模型预测控制(MPC)智能轨迹跟踪算法,提高打印精度和打印速度。基于黏结剂喷射(3DP)成型工艺和CoreXY机构的传动特... 针对木塑材料3DP打印机运动控制系统X轴负载较大而导致CoreXY机构在进行开环控制时打印精度较差的问题,研究3DP打印机的模型预测控制(MPC)智能轨迹跟踪算法,提高打印精度和打印速度。基于黏结剂喷射(3DP)成型工艺和CoreXY机构的传动特点设计了木塑材料3DP打印机运动控制系统,提出了一种适用于3DP打印机的MPC轨迹跟踪策略。采用笛卡尔坐标系下近似圆形切片的打印轨迹作为参考轨迹,建立CoreXY机构A、B电机闭环系统的预测模型,运用MPC理论将打印速度和精度的多约束最优控制问题变为带约束的二次函数进行求解,对比参考轨迹与实际打印轨迹之间的误差,进而研究不同打印速度对轨迹跟踪效果的影响。对仿真结果进行分析计算得出,打印速度在80~400 mm/s范围内,3DP打印机的喷胶位点均可实现对参考轨迹的较准确跟踪,A、B电机皮带位移最大横向误差分别为0.0097和0.0060 mm,X、Y轴横向误差的平均绝对误差分别为0.357和0.362 mm。对比PID控制,MPC控制策略的各项衡量指标都更优,且参数更易整定,横向误差更小,提高了3DP打印机喷射路径的准确度和效率。随着打印速度的降低,MPC控制器的横向误差逐渐减小,系统的轨迹跟踪效果更准确和稳定,最终绘制参考轨迹与实际轨迹形状基本重合。 展开更多
关键词 3dp打印机 模型预测控制(MPC) 轨迹跟踪 CoreXY机构 3dp工艺
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光固化粘结剂3DP法三维打印金属制件 被引量:3
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作者 杨建明 汤阳 +1 位作者 陈劲松 张迪湦 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第8期123-125,130,共4页
为了开发低成本的金属制件3D打印方法,以UV光固化胶为粘结剂,采用3DP法三维打印技术打印了316L不锈钢试样生坯,并将打印坯脱粘后分别在1325℃、1350℃、1375℃下真空烧结,研究了烧结温度对烧结试样的尺寸收缩、密度、力学性能、拉伸断... 为了开发低成本的金属制件3D打印方法,以UV光固化胶为粘结剂,采用3DP法三维打印技术打印了316L不锈钢试样生坯,并将打印坯脱粘后分别在1325℃、1350℃、1375℃下真空烧结,研究了烧结温度对烧结试样的尺寸收缩、密度、力学性能、拉伸断口形貌和粘结剂残留的影响。结果表明,随着烧结温度的增加,试样收缩增大,密度、维氏硬度和抗拉强度均有提高,粘结剂残留量减少;拉伸断口显示,随着烧结温度的增加,烧结程度逐渐增强,因而使得试样收缩、密度和力学性能呈现上述变化。 展开更多
关键词 三维打印 3dp 光固化粘结剂 金属件 烧结 力学性能
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3DP工艺中铺粉过程建模与仿真研究 被引量:3
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作者 王媛媛 张思祥 杨伟东 《河北工业大学学报》 CAS 2018年第6期37-43,共7页
在3DP工艺中,粉体材料的铺设质量直接影响制件精度.将粉末看作一系列独立运动的离散颗粒的集合,通过建立的数学模型,分析颗粒的受力情况,计算出位移量,实现了采用颗粒集模拟整个铺砂过程.应用基于离散元方法的EDEM软件进行铺粉过程的建... 在3DP工艺中,粉体材料的铺设质量直接影响制件精度.将粉末看作一系列独立运动的离散颗粒的集合,通过建立的数学模型,分析颗粒的受力情况,计算出位移量,实现了采用颗粒集模拟整个铺砂过程.应用基于离散元方法的EDEM软件进行铺粉过程的建模仿真,分别模拟了铺粉辊的旋转方向、大小、水平速度、转速和颗粒大小对铺粉过程的影响.通过仿真实验得出:铺粉辊水平速度对粉层致密度和孔隙率影响最大,随着其速度的增大,使得粉层致密度降低,孔隙率增大,降低了打印精度.本文的仿真研究为实际工艺生产提供了一定的理论依据,为铺粉参数的优化打下了基础. 展开更多
关键词 3dp 离散元法 EDEM 铺粉
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3DP工艺中粘结剂渗透过程的仿真与研究 被引量:5
11
作者 杨伟东 徐宵伟 贾鹏飞 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第10期102-106,共5页
为了提高3DP工艺的加工质量,采用仿真与实验相结合的方法对粘结剂的渗透与凝结过程进行了研究。通过多种仪器对材料与粘结剂的物性参数进行测量,搭建实验观测平台,运用高速摄影对粘结剂在床粉表面的渗透过程进行采集,并借助于Comsol多... 为了提高3DP工艺的加工质量,采用仿真与实验相结合的方法对粘结剂的渗透与凝结过程进行了研究。通过多种仪器对材料与粘结剂的物性参数进行测量,搭建实验观测平台,运用高速摄影对粘结剂在床粉表面的渗透过程进行采集,并借助于Comsol多物理场仿真软件对渗透过程进行了数值模拟,分析了不同参数对于渗透结果的影响,为实际加工中的工艺参数优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 3dp工艺 粘结剂渗透 Comsol数值模拟 工艺优化
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3DP法金属三维打印工艺参数对打印坯尺寸精度的影响 被引量:3
12
作者 汤阳 杨建明 +1 位作者 何乃昌 陈劲松 《淮海工学院学报(自然科学版)》 CAS 2018年第1期16-20,共5页
以UV光固化胶为粘结剂,使用DOGO 580A型三维打印设备台,采用3DP法进行316L不锈钢生坯的打印,利用正交试验法,研究铺粉层厚、点胶时间、喷头温度和铺粉辊子移动速度对打印坯尺寸精度的影响,并对正交试验结果进行极差分析和方差分析.结果... 以UV光固化胶为粘结剂,使用DOGO 580A型三维打印设备台,采用3DP法进行316L不锈钢生坯的打印,利用正交试验法,研究铺粉层厚、点胶时间、喷头温度和铺粉辊子移动速度对打印坯尺寸精度的影响,并对正交试验结果进行极差分析和方差分析.结果表明,对于使用DOGO580A型打印机制备的制件,采用铺粉层厚0.10mm、点胶时间0.30ms、喷头温度45℃、铺粉辊子移动速度10cm/min的工艺参数组合制备的打印坯尺寸精度最好. 展开更多
关键词 金属三维打印 3dp 工艺参数 尺寸精度 正交试验
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3DP工艺中阶梯误差与渗透误差相互作用研究 被引量:1
13
作者 杨伟东 马千朝 +2 位作者 刘志越 王媛媛 朱东彬 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期276-282,共7页
3DP工艺中影响零件成型精度的原理性误差主要来源于阶梯误差和黏结剂渗透误差,并且在误差测量结果中难以区分.本文基于黏结剂在砂床中的流动状态,建立了黏结剂从喷射到渗透过程的数值仿真模型,分析了在二维平面不同角度三角面片打印时... 3DP工艺中影响零件成型精度的原理性误差主要来源于阶梯误差和黏结剂渗透误差,并且在误差测量结果中难以区分.本文基于黏结剂在砂床中的流动状态,建立了黏结剂从喷射到渗透过程的数值仿真模型,分析了在二维平面不同角度三角面片打印时理想模型边界和实际黏结砂粒边界之间的位置误差,研究了阶梯误差和渗透误差之间的相互作用.在此基础上,针对不同角度三角面片打印过程中阶梯误差与黏结剂渗透误差相互作用关系也不相同的问题,提出了基于三角面片法向量方向与成型方向夹角的三角面片偏移误差公式用于表达这两种误差对成型质量的综合影响.结果表明:在向上三角面片中,渗透误差与阶梯误差相互补偿,三角面片偏移误差随着斜面与水平面夹角角度的减小而减小;在向下三角面片中,阶梯误差与渗透误差相互叠加,三角面片偏移误差随着斜面与水平面夹角角度的减小而增大.将三角面片偏移误差的公式计算值与其实际测量值进行对比,公式计算误差最大为0.060 mm,最小为0.002 mm,表明三角面片偏移误差公式用于表达阶梯误差与黏结剂渗透误差综合作用的有效性. 展开更多
关键词 3dp工艺 阶梯误差 渗透误差 成型精度
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基于3DP成型的零件后处理工艺研究 被引量:1
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作者 谢丹 朱红 侯高雁 《武汉职业技术学院学报》 2018年第1期113-115,共3页
3DP三维印刷成型是一种唯一可以实现彩色打印的3D打印技术,可以打印多种彩色格式的模型。由于3DP的成型件存在强度低、表面粉末难以清除、色彩还原度不高和表面粗糙等缺陷,为此可采用渗蜡、固化以及表面喷涂等方法对其成型件进行后期工... 3DP三维印刷成型是一种唯一可以实现彩色打印的3D打印技术,可以打印多种彩色格式的模型。由于3DP的成型件存在强度低、表面粉末难以清除、色彩还原度不高和表面粗糙等缺陷,为此可采用渗蜡、固化以及表面喷涂等方法对其成型件进行后期工艺处理,以弥补这些缺陷,改善成型件的性能。 展开更多
关键词 三维印刷成型(3dp) 3D打印 渗蜡固化工艺 表面喷涂 后处理
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3DP技术融合文创产品设计的实践与应用 被引量:1
15
作者 王彬羽 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第14期7-10,共4页
目的针对3DP技术融合文创产品设计的实践与应用进行分析、研究。方法以作为表达和驱动创意的3DP技术智力,作用于设计思维,形成设计方法,3DP技术具有的快速成型功能,充分适应了设计师应用媒材思考的特点,在文创设计中自有其别具一格的优... 目的针对3DP技术融合文创产品设计的实践与应用进行分析、研究。方法以作为表达和驱动创意的3DP技术智力,作用于设计思维,形成设计方法,3DP技术具有的快速成型功能,充分适应了设计师应用媒材思考的特点,在文创设计中自有其别具一格的优势,并以此为基础,重点分析了3DP技术融合文创设计的4个设计思维方式,即“命题与定义、直观呈现、体验式情境、优化与澄清”。结论随着软件和计算技术的进步,3DP制造和材料成本的降低,3DP技术融合设计思维的设计方法,更好地帮助设计师进行正确的研究,创建原型,测试产品,发现并服务于用户需求,从而为文创产品设计的创客运动,提供了可能。 展开更多
关键词 3dp技术 文创产品 设计思维
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3DP工艺中双液滴渗透数值模拟与仿真研究
16
作者 王媛媛 杨伟东 +2 位作者 贾鹏飞 牛子佳 张思祥 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期409-414,共6页
为了提高3DP工艺的精度,需预测粘结剂与颗粒材料粘结的形态,而通过实验很难观测到液滴在粉床中的渗透过程。本文通过应用水平集方法建立了双液滴渗透过程的数学模型,运用多物理场仿真软件COMSOL对其进行了数值模拟,分析了主要工艺参数... 为了提高3DP工艺的精度,需预测粘结剂与颗粒材料粘结的形态,而通过实验很难观测到液滴在粉床中的渗透过程。本文通过应用水平集方法建立了双液滴渗透过程的数学模型,运用多物理场仿真软件COMSOL对其进行了数值模拟,分析了主要工艺参数—液滴水平间距和滴落高度对液滴渗透的形态的影响。同时为验证数学模型和仿真结果的一致性,搭建了实验平台,采用高速摄影对液滴的滴落渗透过程进行图像采集,并通过电子显微镜观测最终的凝聚形态。将实验结果与仿真结果进行了对比,验证了数值模拟的准确性,为进一步的实验研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 3dp工艺 数值模拟 COMSOL 液滴渗透
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3DP金属材料成型基体组织缺陷及原因研究进展
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作者 王素玉 刘站 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第2期31-35,39,共6页
3DP技术近年来在国内获得迅速发展,金属材料成型基体的质量越来越受到业界重视。成型基体质量是影响成型件力学性能、可靠性、表面粗糙度的重要因素。对3DP技术成型件出现的质量缺陷进行论述,并对引起质量问题的原因和改善途径进行介绍。
关键词 3dp 技术 基体质量 影响因素
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3DP技术成型基体质量改善方法研究进展
18
作者 王素玉 刘站 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期124-128,共5页
介绍3DP技术成型基体的主要缺陷,并从5个方面论述目前国内外对于改善成型基体质量所采取的研究方法和措施。有利于更加全面地了解质量改善方法,并对今后研究和开发新的质量改善方法提供方向与思路。
关键词 3dp技术 基体质量 缺陷改善
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基于3DP打印技术的椰粉材料开发研究 被引量:1
19
作者 吴杰 《轻工科技》 2021年第3期39-40,94,共3页
3DP技术作为3D打印技术的重要一员,其采用的粘结工艺有助于探索不同材质作为打印耗材的应用可能。椰壳具有极强的吸附杂质功能是一种环保材料,椰壳粉材料经过选取和制备,添加聚乙烯醇作为粘结剂,聚乙烯吡咯烷酮作为添加剂,白碳黑和碳化... 3DP技术作为3D打印技术的重要一员,其采用的粘结工艺有助于探索不同材质作为打印耗材的应用可能。椰壳具有极强的吸附杂质功能是一种环保材料,椰壳粉材料经过选取和制备,添加聚乙烯醇作为粘结剂,聚乙烯吡咯烷酮作为添加剂,白碳黑和碳化硅作为填充剂,通过与石膏打印模型的对比验证,展现出良好的立体成型潜质,为3D打印技术与绿色生态材料交叉学科的研究提供了新的尝试。 展开更多
关键词 3dp技术 椰壳材料 绿色设计 木质纤维
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3DP1型往复泵填料漏水的原因及改进措施
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作者 田树杰 胡瑞甫 +1 位作者 韩俊彦 李国印 《河南化工》 CAS 2002年第6期44-44,50,共2页
通过对 3DP1型往复泵填料、柱塞的改进 ,解决了往复泵填料漏水、配件使用寿命较短的问题 ,大大减少了维修量 ;维修费用由原来的每年 4 30 0 0多元降低到不足 2 0 0
关键词 3dp1型 往复泵填料 漏水原因 改进措施 柱塞
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