4、3D打印折纸结构及铝管离心铸造研究

3D打印折纸结构及铝管离心铸造研究

一、3D打印折纸结构研究

1. 研究背景与目标
   • 以往多数研究聚焦于单一材料3D打印工艺参数优化，如PLA、ABS和尼龙等。近年来，动态折纸研究兴起，可将薄片转化为3D结构，且能结合柔性与刚性材料制作。FFF工艺可处理多种材料，因此本研究探索用FFF工艺制造折纸结构，选用PLA和TPU分别制作刚性和柔性部分。在制造前，分析四种不同类型接头的强度，据此选择工艺参数和接头设计。
2. 实验详情
   • 材料选择 ：选用TPU和PLA两种材料。TPU更具柔性，用于接头；PLA相对刚性，用于面板制造。
   • 打印方法 ：增材制造（AM）没有专门用于连接两种不同材料的工具，相似材料因性质相同可连接，不同材料可通过重叠连接。在实体建模时，考虑两种不同材料重叠0.3mm，TPU用于柔性接头，PLA用于刚性面板。
   • 初步实验 ：对TPU和PLA两种不同材料的连接进行了初步实验。将TPU置于PLA之间以提供接头柔性。实验发现，虽实现了两种不同材料的连接，但强度较差。FFF工艺没有专门连接不同材料的工具，打印工艺参数的选择对正确连接至关重要。标准打印工艺参数如下表：
     |序号|参数|TPU|ABS|
     | ---- | ---- | ---- | ---- |
     |1|挤出温度（°C）|220|220|
     |2|床温（°C）|80|