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Updated: Jun 8, 2025
08:43
Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components
Published on: January 11, 2019
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在嵌入式3D打印中模拟的线程间融合
Leanne M Friedrich1, Ross T Gunther2
1Material Measurement Laboratory, National Institute of Standards and Technology, 100 Bureau Drive, Gaithersburg, MD 20899, United States of America.
Biofabrication
|November 7, 2024
概括
嵌入式3D打印 (EMB3D) 模拟显示,控制喷嘴周围的支液流动是提高尺寸精度和机械性能的关键. 精心规划喷嘴路径和丝间距对于高质量的复杂结构至关重要.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 嵌入式3D打印 (EMB3D) 允许复杂的结构,如组织和器官.
- 在EMB3D中,高质量的尺寸精度和机械性能没有得到充分的记录.
- 现有的研究缺乏对EMB3D基础物理学的详细理解.
研究的目的:
- 通过计算流体动力学 (CFD) 在EMB3D中研究零件变形和线材融合的物理.
- 确定在EMB3D中改进尺寸精度和机械性能的策略.
- 为了解开复杂的流体动力学现象,如屈服,粘性消散和界面张力效应.
主要方法:
- 使用OpenFOAM的计算流体动力学 (CFD) 模拟.
- 对围绕印刷喷嘴的支液流动力学的分析.
- 隔离和研究风湿学和界面张力效应.
主要成果:
- 部分变形和丝融合由支液在喷嘴周围的流动控制.
- 在非打印过程中,喷嘴靠近现有部件,会显著影响变形,特别是在非零的界面张力下.
- 最佳的导线间距至关重要,需要在非牛顿流体中对垂直壁进行更紧的间距,以防止支被困,并确保适当的融合.
- 介面张力改善了融合,但也可以引入形状缺陷.
结论:
- CFD模拟提供了对EMB3D物理学的关键见解,很难通过实验获得.
- 控制喷嘴运动和光线间距的策略对于高保真EMB3D至关重要.
- 需要开发专门的切片算法来计算EMB3D特定的缺陷,以提高构造质量.
