基于超聲波焊接的PE-木粉復合材料分層實體制造技術研究.pdf

1、制造業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，市場對快速設計、開發(fā)和制造新產(chǎn)品要求越來越高，快速成型技術作為制造領域中的一個新工藝，為企業(yè)適應市場環(huán)境提供了新方法，而其中的分層實體制造技術因其成本低廉、成型精度高、效率高等特點而備受關注。目前，分層實體制造多以紙、陶瓷箔或金屬箔為造型材料，本文結合國內(nèi)外研究狀況，根據(jù)現(xiàn)有分層實體制造的工藝特性，提出基于超聲波焊接的PE（聚乙烯）/木粉復合材料分層實體制造技術。
　　利用激光將造型材料按照模型

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

3、件的層間應力和翹曲變形情況;通過對比試驗測試了成形件的熱濕性能，得出其強度變化曲線。測試結果證明了超聲波焊接PE/木粉復合材料分層實體制造的可行性，且成形件具有良好的性能。
　　結合彈塑性理論，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/木粉復合材料的過程，模擬了材料層間受力情況，得到超聲波焊接過程中聲極和零件的應力分布情況，以及焊接層間受力的位移和應力變化，為后續(xù)研究奠定基礎。
　　這種新型的分層實