【摘 要】
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3D打印技术是一种更加灵活和更具个性化的制造方式,目前已在塑料、金属等材料上广泛应用,玻璃则由于易脆、软化点高和透明度不足等问题还难以普及。本文首次提出并搭建了一套,以接触电阻通电加热作为热源,采用玻璃棒为打印材料的熔融沉积型（FDM型）玻璃3D打印系统,对影响成型效果的关键工艺参数进行研究。本文主要内容如下:（1）对接触电阻加热方式进行了理论研究。列举了接触电阻加热的原理和优点,给出了加热电阻模
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3D打印技术是一种更加灵活和更具个性化的制造方式,目前已在塑料、金属等材料上广泛应用,玻璃则由于易脆、软化点高和透明度不足等问题还难以普及。本文首次提出并搭建了一套,以接触电阻通电加热作为热源,采用玻璃棒为打印材料的熔融沉积型（FDM型）玻璃3D打印系统,对影响成型效果的关键工艺参数进行研究。本文主要内容如下:（1）对接触电阻加热方式进行了理论研究。列举了接触电阻加热的原理和优点,给出了加热电阻模型,分析了加热温度、电极压力对接触阻值的影响。然后以接触电阻加热理论为基础,搭建了一套玻璃3D打印系统。（2）采用单因素变量控制法进行成型工艺试验,研究关键工艺参数对玻璃模型成型效果的影响,并得出一组适宜的工艺参数组合。利用该工艺参数组合进行平面和三维模型的打印试验,分析造成模型尺寸偏差、形状变形的原因。研究不同工艺参数值对模型表面粗糙度、透光率的影响规律。（3）分析玻璃样件透明度和表面质量不足的原因,对打印装置进行优化、改良,制造出了几乎完全透明的玻璃3D打印样件。（4）在平板玻璃上打印十字加强筋、“China”字样后,应用有限元软件Workbench对平板玻璃的抗冲击强度进行仿真分析。仿真结果表明本打印系统今后用于5G手机背板玻璃提高抗冲击能力、增加美观效果具有可行性。（5）同样还是在接触电阻加热理论基础上,自制了一套热弯装置,初步利用扫描轨迹方式实现手机盖板玻璃的热弯,为替代当今全世界用热弯机和热弯模具热弯手机盖板玻璃迈出了第一步。本文搭建的玻璃3D打印系统,具有体积小、加热效率高和成本低的特点,可稳定打印成型,对玻璃或其他高熔点、高软化点材料的3D打印成型具有一定的参考价值。
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