基于超聲波焊接的PE-木粉復(fù)合材料分層實(shí)體制造技術(shù)研究.pdf

1、制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，市場(chǎng)對(duì)快速設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和制造新產(chǎn)品要求越來(lái)越高，快速成型技術(shù)作為制造領(lǐng)域中的一個(gè)新工藝，為企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境提供了新方法，而其中的分層實(shí)體制造技術(shù)因其成本低廉、成型精度高、效率高等特點(diǎn)而備受關(guān)注。目前，分層實(shí)體制造多以紙、陶瓷箔或金屬箔為造型材料，本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究狀況，根據(jù)現(xiàn)有分層實(shí)體制造的工藝特性，提出基于超聲波焊接的PE（聚乙烯）/木粉復(fù)合材料分層實(shí)體制造技術(shù)。
　　利用激光將造型材料按照模型

2、需求切割成指定形狀，然后再進(jìn)行超聲波焊接。對(duì)比木塑復(fù)合材料常用切割和連接方式，提出了激光切割技術(shù)結(jié)合超聲波焊接PE/木粉復(fù)合材料的快速成型方法，研究激光切割和超聲波焊接過(guò)程中的質(zhì)量影響因素，確定切割和焊接影響因素測(cè)定方案。
　　利用正交試驗(yàn)法確定激光切割PE/木粉復(fù)合材料主要影響因素的最佳參數(shù)組合，通過(guò)超聲波多組焊接PE/木粉薄片的試驗(yàn)，結(jié)合材料焊接效果確定焊接最佳參數(shù)，并利用該參數(shù)進(jìn)行分層累加焊接成型。利用簡(jiǎn)化后的模型分析了成形

3、件的層間應(yīng)力和翹曲變形情況;通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)測(cè)試了成形件的熱濕性能，得出其強(qiáng)度變化曲線(xiàn)。測(cè)試結(jié)果證明了超聲波焊接PE/木粉復(fù)合材料分層實(shí)體制造的可行性，且成形件具有良好的性能。
　　結(jié)合彈塑性理論，利用ANSYS有限元軟件建立模型，確定邊界條件，分析超聲波焊接PE/木粉復(fù)合材料的過(guò)程，模擬了材料層間受力情況，得到超聲波焊接過(guò)程中聲極和零件的應(yīng)力分布情況，以及焊接層間受力的位移和應(yīng)力變化，為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
　　這種新型的分層實(shí)