陶瓷膏體擠出裝置和擠出工藝研究.pdf

1、冰凍自由擠出成型(Freeze-form Extrusion Fabrication．FEF)是基于水基膏體的快速成型工藝，所成型零件具有較高的致密度、脫脂速度快且對環(huán)境無污染。由于FEF工藝是一種非連續(xù)擠出工藝，目前國內(nèi)外對于非連續(xù)擠出理論和工藝的研究并不多，且膏體以水介質(zhì)為溶劑，只利用少量有機(jī)粘結(jié)劑，在柱塞擠壓過程中易發(fā)生固-液分離現(xiàn)象，因此，本課題通過對水基膏體連續(xù)與非連續(xù)擠出過程中不同擠出工藝參數(shù)進(jìn)行研究，從而為FEF設(shè)備的開發(fā)

2、提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。全文的主要工作如下：
　　 膏體擠出工藝是FEF工藝的基礎(chǔ)，欲對其進(jìn)行研究，首先設(shè)計(jì)并制造出一套簡單可行的基于水基陶瓷膏體的柱塞式擠出試驗(yàn)裝置，并對擠出機(jī)體相關(guān)部件的設(shè)計(jì)和選擇作了詳細(xì)的闡述。
　　 其次編制了上、下位機(jī)的控制軟件以實(shí)現(xiàn)對擠出裝置的控制。上位機(jī)采用普通PC機(jī)，利用VB設(shè)計(jì)出人機(jī)交互界面以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)連續(xù)與非連續(xù)運(yùn)動的控制和擠壓力的實(shí)時采集，重點(diǎn)介紹了與下位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸格式及接收方式

3、：下位機(jī)則利用以F2812為核心的DSP系統(tǒng)來完成對底層軟件的控制，采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想，分別對程序初始化模塊、中斷模塊、電機(jī)控制模塊、通信模塊及ADC采樣模塊等作了詳細(xì)闡述。通過對編制好軟件測試表明，對擠出過程的控制均達(dá)到預(yù)期的效果。
　　 通過比較不同擠出工藝參數(shù)對擠壓力和擠出體液相含量的影響來表征擠出過程中膏體的流動過程和傳質(zhì)機(jī)理，通過分析總結(jié)給出了比較好的擠出工藝參數(shù)。對于連續(xù)和非連續(xù)擠出而言，隨著擠出速度的增加，擠壓

4、力均呈上升趨勢，膏體的液相遷移行為也越不明顯，當(dāng)速度大于0.125mm/s時，基本不發(fā)生液相遷移行為；在同樣擠出速度條件下，隨著擠出頭長度的增加，擠壓力也呈增加趨勢，膏體發(fā)生液相遷移行為將變得更加明顯，且低擠出速度相對于高擠出速度擠壓力增加的趨勢更加明顯；在同樣擠出速度條件下，隨著裝載量的增加，擠出過程中的四個階段均呈上升趨勢，而擠壓力則沒有明顯的變化；為了解決非連續(xù)擠出過程“停止”產(chǎn)生的“流涎”現(xiàn)象，通過大量實(shí)驗(yàn)后，得到了穩(wěn)定階段擠出