文档介绍：┟盘拯竺￡┟妻摘要关键词:喷嘴;液滴喷射;背压系统硕:生:惠国星指导教师:杨来侠研究类型:应用研究近年来,随着快速成型技术不断发展,新型的快速成型技术也不断的涌现,直写式快速成型技术就是一种新的快速成型技术,它的发展越来越受到重视。直写式快速成型的工作原理是:根据要制作零件的截面形状及尺寸要求,材料输送系统的液、固两个喷嘴与工作台做相对运动的同时喷出液、固材料;并在固化机构的作用下迅速固化,从而形成零件上的一个成型层;接着,液、固两个喷头与工作台在垂直于成型层的方向做一个的位移愫,进行下一个成型层的制造:重复此过程,就可获得所需的三维零件。该技术与传统快速成形技术相比具有成形精度高、速度快、成本低,一次成型无需后处理等优点,特别是应用于喷涂各种精细的电气元器件、集成电路板、微型传感器、半导体元器件等时更显优势。本文主要围绕直写式快速成型技术中的液滴喷射问题进行了较深入地理论分析和实验研究。首先,设计并组建了液滴喷射系统的实验模型,实现了液滴的喷射,该实验模型包括液滴材料输送系统、背压系统、三维控制系统、计算机控制系统和固化机构。液滴材料输送系统主要由喷嘴、喷射控制阀、喷射电源、信号产生器等组成。其次,运用流体力学和微观流体力学理论建立了液滴喷射过程的数学模型,分析了影响液滴喷射的主要因素,分析认为,影响液滴喷射的主要因素为喷嘴口径、液滴的喷射频率、背压的大小和液体的浓度。最后,用正交实验法设计实验,并对影响液滴喷射的主要因素进行了实验研究,初步获得了最佳喷射效果的液滴喷射参数,为液滴喷射的进一步研究奠定了基础。
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【¨琑是在计算机的控制下,通过对所要制造的零件的⑻迥P徒忻嫘突恚植悖缓笤俣鸦竦萌堤宓囊恢种圃领域的新技术。它的发展使得机械制造技术也有了质的飞跃,特别是复杂零件的加工,使其加工周期大大缩短。因此,快速原型制造技术得到了广泛的应用。国内外的许多学者把该技术也应用到一些微型制造和精密制造行业中,并取得了一定的成就【。但是目前成熟的快速成型技术都主要用来制作塑料零件。也有制作金属件的,但其工艺复杂,精度难以保证V毙词娇焖俪尚图际蹙哂谐尚退俣认馈⒊杀镜停永砺凵辖玻负跷材料的限制,可以喷涂各种材料。特别是喷涂各种精细的电气元器件、集成电路板、微型传感器、半导体元器件等时更显其优越性,具有非常良好的应用前景。而液滴的喷射是直写式快速成型技术的关键技术之一,为此,本文主要对直写式快速成型技术的液滴直写式快速成型机构它主要是由液,固两个喷头、三维控制系统、计算机控制系统和固化机构组成。它的成型原理如图琹所示,首先,在计算机匣嬷瞥隽慵牧⑻錍还ぷ魈—工件患扑慊一液体喷头还烫迮缤一固化机构坏缁喷射进行了研究。图直写快速成型系统工作原理示意图
.毙词娇焖俪尚图际醯姆⒄模型,然后应用分层软件对该三维模型进行分层处理,进而得到该模型截面的轮廓信息,再将这些信息输送给三维控制系统,使三维控制系统控制液⒐两个喷头在矫内运动,在相应的位置滴出材料,并使其在固化机构的作用下迅速固化,从而形成零件上一个成型层。一层完成后,工作台喽耘缤防肟R桓鎏囟ň嗬耄械诙愕闹圃臁依次反复,就可形成所需的零件模型。直写式快速成型技术扌璧毒呋蛑颇#醵塘酥圃熘芷冢⑼黄屏似渌速成形技术在材料上的限制,与其它快速成形绺吣芗す馄技术相比,具有低成本、低能耗、成型速度快,特别是几乎不受材料的限制等优点。同时该技术还可以成型复杂的零件。从直写式快速成型技术的机理上来讲,只要控制系统的背压、喷射频率、喷嘴孔径等,便可使材料从喷嘴中喷出理想的结果,再通过外界的固化机构使其粘结在一起,制成零件模型。直写式快速成型技术作为一种新型的快速成形工艺,有着广泛的应用领域和如下的镆窖е圃欤阂岳肷⒁欢鸦男问街圃熳橹こ滔赴靥蹇蚣芙峁沟雀丛尤δ芪⒔峁怪圃欤嚎梢灾圃斐龈丛佣峁沟奈⑵骷馐撬煌诨诠饪腐蚀的微结构制造方法的地方,也是其优势所在;δ芴荻炔牧系闹票福和ü喔雠缤范慷ǖ憔放缟涠嘀植牧希梢宰芭涑可控组分分布的材料和功能梯度材料;直写式快速成型技术的关键技术,即液滴的均匀喷射技术。目前,基于超声波喷嘴的液滴喷射的研究已经吸引了国内外的许多学者。液滴喷射是一种用外力迫使液体以液滴的形式从小孔中射出的技术R旱闻缟涞脑涂梢宰匪莸闞岢龅把液流分裂成液滴的构想。实用的喷射设备出现于年。液滴喷射从技术上可分为连续式和随机式两类。连续喷射的液滴以一定的频率不断射出,而随机喷射的液滴只在需要时才喷出。前者以电荷控制型为代表,而后者又可分为电热式菔、压电式、电磁阀式等。在连续式喷射系统中,一般利用液泵对液体施加固定的压力,由液滴发生器周期性切断射流形成液滴。液滴射出前被充电,以便进