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螺杆挤出式3D打印机的设计与剪切性能分析

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为了研究螺杆剪切性能对3D打印成型过程中物料熔融效果的影响,设计了一种螺杆挤出式3D打印机及不同的剪切段螺杆结构,分别建立螺杆的模型并对螺杆和流体域进行网格划分.以聚丙烯为打印材料结合流体仿真软件进行了剪切性能的数值模拟实验,对仿真实验结果的压力场和剪切速率场以及螺杆流道内粒子的停留时间进行分析.结果表明,棱柱型螺杆的最大压力与无剪切结构相比提高了 0.13％左右,圆环型螺杆所形成的最大剪切速率相较于无剪切结构提升了约22.56％,圆柱型螺杆流道内粒子的停留时间最长.说明该结构可以增强物料的塑化熔融以及混合效果,在一定程度上还可以使材料内部无序的分子链重新分布,增强材料自身的性能.
Design and Shear Performance Analysis of Screw Extrusion 3D Printer

李超凡、白海清、杨思瑞、贾仕奎、贾宗强、张鑫何、米大山

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陕西理工大学机械工程学院,陕西汉中723000

陕西省工业自动化重点实验室,陕西汉中723000

陕西理工大学材料科学与工程学院,陕西汉中723000

3D打印 剪切结构 螺杆 流体仿真 混合效果

2022

10.3969/j.issn.1005-5770.2022.10.015

塑料工业
中蓝晨光化工研究院有限公司

塑料工业

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.685
ISSN：1005-5770
年,卷(期)：2022.50(10)
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