在“超音波阻尼對FDM3D列印機列印ABS第二層黏合力的負面影響”中，科學研究相關人員：Alireza Tofangchi、Pu Han、Julio Izquierdo、Adithya Iyengar和Keng Hsu科學研究了相同列印方式對FDM3D列印機的負面影響。她們預估FDM3D列印機做為工業(yè)中的兩個關鍵輔助工具，在受金屬材料、精確度、表層處置和配件產(chǎn)品質量的急速產(chǎn)業(yè)發(fā)展今后的產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿onbhadra顯得Villamblard。

透過在FDM 3D列印操作過程中采用34.4 kHz超音波阻尼，科學研究相關人員辨認出，與常規(guī)性列印工藝技術較之，ABS層黏合力減少了10％?？死蛱m理工學院機械設備工程學院科學研究項目組則表示“此種接合處黏合氣壓的減少歸咎于樹脂塑性的減少，這是雖然超音波阻尼引發(fā)的樹脂鏈從介面地區(qū)的伊瓦諾交互作用僵硬引發(fā)的?！?/span>

一、用于將超音波阻尼結合到FDM3D列印機- 熱塑性樹脂的沉積中

（a）實際裝置的攝影。 （b）概念草圖。

超音波阻尼允許樹脂的僵硬和擴散，產(chǎn)生更好的介面黏合，并且可能導致具有各向同性機械設備性能的部件。測試發(fā)生在MakerGear M3上，項目組為包含阻尼而定制。采用40kHz壓電晶體螺栓夾緊換能器產(chǎn)生阻尼，額定功率為25W。采用連桿和螺紋緊固件將加熱器連接到加熱器塊。

“采用連桿可以耦合換能器產(chǎn)生的阻尼，減少從加熱器塊到換能器的熱傳遞，”科學研究相關人員說。 “將熱端部分安裝在列印頭組件上，列印頭的總共振頻率測量為34.4 kHz?！?/span>

將頻率可調的超音波信號發(fā)生器調節(jié)到列印頭的共振頻率并連接到換能器，以提供激勵信號，使噴嘴表層以測量的頻率阻尼。透過在掃描發(fā)電機頻率的同時測量噴嘴表層處的最大阻尼幅度來確定該共振頻率。當在遠離測量的諧振的頻率下激勵時，換能器輸出反而在整個換能器→連桿→ 熱端組件中做為熱量消散。

二、用于介面黏合氣壓測試的雙層單軌道試樣的Trouser剝離試驗

（a）概念草圖，（b）印刷雙軌道試樣的實際剝離試驗。

科學研究結果顯示黏附力保持一致。然而，當軌道寬度與噴嘴直徑比從0.74變化到1.47時，黏附力減少但隨后在1.2處平衡并且在較大比率下顯得更低。此種反應是由從噴嘴行進的水平流動的樹脂流中的剪切力引發(fā)的。隨著樹脂的流速和速度的減少，寬幅減少。

“此種流速的減少反過來減少了樹脂在軌道頂部和底部表層附近所經(jīng)歷的局部剪切應力，并導致這些地區(qū)中樹脂鏈的解纏結量減少，”該項目組則表示?！按朔N鏈排列的減少（或樹脂鏈纏結的減少）可以減少樹脂在正交方向上的擴散性，這有助于減少接合處黏合力，因為樹脂在介面上的蠕動減少?！?/span>

擴散性可能是由樹脂鏈解纏結引發(fā)的，這也會減少鏈僵硬，從而抵消樹脂列印臺階的減少?？茖W研究相關人員總結說：“與超音波阻尼相關的負面影響歸咎于超聲引發(fā)的樹脂鏈從次級交互作用中的僵硬減少，以及雖然拉伸狀態(tài)引發(fā)的蠕動和纏結的減少?！?/span>

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