【正文】 熱聚合物可用作 耐高溫薄膜絕緣材料、耐高溫纖 維、耐高溫涂料、耐高溫粘合劑 等。按照耐高溫的時(shí)間，又分瞬間 耐高溫材料和較長(zhǎng)時(shí)間的耐高溫材料。前者在1000～10000℃能耐幾秒 到幾分鐘。其中燒蝕材料也是耐高溫材料。例如在300～600℃，在空氣 中能保持它的機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕等。綜合上述耐高溫材料選擇方案3種：PPS塑料(聚苯硫醚)、LCP（高性能特種工程塑料）和高溫尼龍。PPS是260度LCP高的有300350度的高溫尼龍是260290度最終選擇LCP特種工程材料。 圖9加熱板正面圖10加熱板反面4. 3D打印機(jī)的送絲機(jī)構(gòu)3D打印機(jī)的送料機(jī)構(gòu)，包括：用于輸送待加工的物料的送料組件；用于為待加工的物料進(jìn)行熔融的熔融組件；所述熔融組件包括熔爐、噴嘴及用于為熔爐加熱的感應(yīng)組件；所述噴嘴與熔爐固定連接；所述感應(yīng)組件套設(shè)在所述熔爐的外周。本次設(shè)計(jì)的3D打印機(jī)的送料機(jī)構(gòu)的安全性高，且適用范圍較廣泛。圖11送絲機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)同步送絲機(jī)構(gòu)，其包括機(jī)架、設(shè)置在機(jī)架上的打印機(jī)構(gòu)，所述打印機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述機(jī)架上的安裝座、卡絲輪組、設(shè)置在所述卡絲輪組下方的導(dǎo)入熱熔絲的導(dǎo)料管，所述卡絲輪組包括第一卡絲輪和第二卡絲輪，同步傳動(dòng)裝置同步驅(qū)動(dòng)所述第一卡絲輪和第二卡絲輪，采用了驅(qū)動(dòng)輪，能使得左右兩邊的卡絲輪根據(jù)需要來(lái)滾動(dòng)，增大了送絲推力，保證送絲可靠，同時(shí)采用彈性將熱熔絲壓緊，進(jìn)一步減小了熱熔絲打滑的可能性，提高了三D打印機(jī)打印可靠性。 圖12框架基本結(jié)構(gòu)采用鋁合金架構(gòu)，重量?jī)H為不銹鋼的1/3，但是強(qiáng)度是亞克力的5倍，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以保證噴頭長(zhǎng)時(shí)間高速的打印，強(qiáng)韌的合金可以滿足彈性需要，讓打印變得高質(zhì)。據(jù)今年的金屬市場(chǎng)價(jià)格鋁合金比不銹鋼平均便宜人民幣10元左右。熱熔性絲材（通常為ABS或PLA材料）先被纏繞在供料輥上，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)有D(zhuǎn)，絲材在主動(dòng)輥與從動(dòng)輥的摩擦力作用下向擠出機(jī)噴頭送出。在供料輥和噴頭之間有一導(dǎo)向套，導(dǎo)向套采用低摩擦力材料制成以便絲材能夠順利準(zhǔn)確地由供料輥送到噴頭的內(nèi)腔。 圖13雙噴頭簡(jiǎn)圖 圖14雙噴頭UG圖噴頭的上方有電阻絲式加熱器，在加熱器的作用下絲材被加熱到熔融狀態(tài)，然后通過(guò)擠出機(jī)把材料擠壓到工作臺(tái)上，材料冷卻后便形形成了工件的截面輪廓。我采用FDM工藝制作具有懸空結(jié)構(gòu)的工件原型時(shí)需要有支撐結(jié)構(gòu)的支持，為了節(jié)省材料成本和提高成型的效率，新型的FDM設(shè)備會(huì)采用了雙噴頭的設(shè)計(jì)，一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)擠出成型材料，另外一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)擠出支撐材料。 圖15單噴頭簡(jiǎn)圖一般來(lái)說(shuō)，與單噴頭相比，用于成型的材料絲相對(duì)更精細(xì)一些，而且價(jià)格較高，沉積效率也較低。用于制作支撐材料的絲材會(huì)相對(duì)較粗一些，而且成本較低，但沉積效率會(huì)更高些。支撐材料一般會(huì)選用水溶性材料或比成型材料熔點(diǎn)低的材料，這樣在后期處理時(shí)通過(guò)物理或化學(xué)的方式就能很方便地把支撐結(jié)構(gòu)去除干凈。 結(jié) 論本文針對(duì)融熔沉積3D打印機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，開(kāi)展對(duì)打印機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究，針對(duì)家庭型小型熔融沉積3D打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核、對(duì)比驗(yàn)證。家庭型小型打印機(jī)成本較低，也可以應(yīng)用學(xué)校教學(xué)，對(duì)今后3D打印機(jī)的普及起到很大作用，主要結(jié)論如下：(1)首先根據(jù)熔融沉積3D打印機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)水平，闡述了軟件開(kāi)發(fā)的難度，分析了其原因，國(guó)內(nèi)的軟件開(kāi)發(fā)的進(jìn)程和突破。表明了我國(guó)在這方面的研究雖然是自己開(kāi)發(fā)、自成體系，但不是相對(duì)封閉。(2)首先明確了本次設(shè)計(jì)的主要工作,確定了設(shè)計(jì)工作參數(shù)，把設(shè)計(jì)思路清晰的分為了四個(gè)大步驟，為了后面的設(shè)計(jì)作了很好的準(zhǔn)備。(3)然后決定了機(jī)械部分的設(shè)計(jì)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動(dòng)裝置和熔融沉積3D打印機(jī)的整體布局設(shè)計(jì)。解決了從電機(jī)到執(zhí)行部分采取幾種解決方案，通過(guò)各個(gè)方案的比較最終確定了傳動(dòng)裝置選擇同步帶傳動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，通過(guò)對(duì)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、電磁型步進(jìn)電機(jī)、混合式步進(jìn)電機(jī)和單相步進(jìn)電機(jī)等的對(duì)比和驗(yàn)證，確定使用57BYG096電機(jī)型號(hào)。輔助傳動(dòng)裝置確定了導(dǎo)軌、絲杠的型號(hào)以及噴頭和打印機(jī)整體框架的設(shè)計(jì)。(4) 再次對(duì)機(jī)械部分總體設(shè)計(jì)的計(jì)算，針對(duì)前面對(duì)導(dǎo)軌、絲杠、步進(jìn)電機(jī)、噴頭等再一次進(jìn)行了核對(duì)、校核、驗(yàn)證、對(duì)它們的受力、額定壽命、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩以及傳動(dòng)效率進(jìn)行了再一次的計(jì)算，最后要保證他們?cè)诤侠矸秶畠?nèi)。(5)最后對(duì)簡(jiǎn)單送絲機(jī)構(gòu)作了介紹并闡述了它的結(jié)構(gòu)最終確定了應(yīng)用同步送絲機(jī)構(gòu)。參考文獻(xiàn)[1] [M].高等教育出版社，2009:；3337[2] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出板社上海紡織工學(xué)院出版社，1979[3] 鄭堤,[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1997；5356[4] [M].高等教育出版社，2011；101103[5] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002[6] [M].吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1999[7] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，1993[8] [M].中國(guó)人民大學(xué)出版社，2000[9] —體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].國(guó)防工業(yè)大學(xué)北出版社，1995[10] [D].華中科技學(xué)，2009[11] [D].華中科技大學(xué)，2005[12] [J].中國(guó)機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì):制造技術(shù)與機(jī)床，2000；2324[13] 田蔚風(fēng),[M].上海交通大學(xué)出版社，1996[14] [M].中國(guó)機(jī)械工程，[15] 趙松年,[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004[16] (第5版)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010[17] 楊老記,[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008致 謝在導(dǎo)師劉玉山老師無(wú)私的指導(dǎo)和幫助下，歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)接近了尾聲，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程與數(shù)據(jù)處理過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，有的是專業(yè)知識(shí)上的問(wèn)題，有的是論文格式上的問(wèn)題。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的需要不僅要用到專業(yè)理論知識(shí)，還要對(duì)最新熔融沉積3D打印機(jī)進(jìn)行全面了解，而之前我對(duì)熔融沉積3D打印機(jī)并不是十分的了解，所以在做的過(guò)程中由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，在很多方面難免都考慮不周到，而劉老師多次詢問(wèn)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，不厭其煩的講解思路，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，沒(méi)有同學(xué)的幫助，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 首先我要衷心的感謝我的導(dǎo)師劉玉山老師。從課題的選擇到畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的最終完成這期間，我們都知?jiǎng)⒗蠋熎綍r(shí)工作很繁多，但他仍然很耐心的幫助我解決各種困難，給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，陪同我完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。我所研究的課題是熔融沉積3D打印進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，此課題比較新穎，我在學(xué)習(xí)的過(guò)程中由于我學(xué)的不夠扎實(shí)，出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題，但是劉老師仍然耐心講解。除了敬佩劉老師的專業(yè)水平外，他的嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我；不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學(xué)生營(yíng)造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍，以及學(xué)習(xí)、生活上的無(wú)私幫助!在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧五年來(lái)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對(duì)現(xiàn)在的收獲，我感到無(wú)限欣慰。為此，我向熱心幫助過(guò)我的所有老師表示由衷的感謝，是他們的諄諄教導(dǎo)才讓我們打下了扎實(shí)的機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)；還要感謝我身邊一起陪我度過(guò)大學(xué)生活所有的同學(xué)，正因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 最后，感謝我的母校天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)對(duì)我的栽培，同時(shí)衷心地感謝在百忙之中抽出寶貴的時(shí)間評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家、教授!