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1、浙江海洋大学毕业论文（设计）开题报告题 目：挤出长丝机设计学院：船舶与机电工程学院专 业：机械设计制造及其自动化班 级：A13机械2学 号：130408331学生姓名：易涛伟指导教师：陈胜二一七 年 五 月毕业论文（设计）开题报告一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义国内外研究动态：3D打印，又称快速成型制造技术，被誉为“第三次工业革命”的核心技术，其中材料是3D打印物质基础，也是当前制约3D打印快速发展的瓶颈。近年来，随着各种3D打印材料的出世，3D打印技术也是在快速发展，其中塑料的出现为一大突出的代表，它由于可塑性强，熔点低，坚硬，易压出、易染色、难燃、耐冲击、表面性佳等优点
2、，备受3D打印机用户的喜好。3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础在某种程度上材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用目前3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等。除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用3D打印所用的这些原材料都是专门针对3D打印设备和工艺而研发的，与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别，其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。材料问题是3D打印的物质基础，从根本上决定了3D打印产品的精度，制作时间及使用性能等，当前国内生产的3D打印材料基本不能满足要求，很大一部分都是采用国外进口，由于
3、在3D打印中对材料的要求很高，也是制约3D打印发展的瓶颈。目前3D打印材料回收这一领域，国内尚还没有形成专门的研究团队，也没有相关论文的发表，国外对这一领域有了一些研究，2015年12月10日，总部位于英国的ObjectForm宣布推出100再生的ABS和HIPS3D打印线材Fila-CycleFila-Cycle再生3D打印线材的制造原料主要来自废汽车零部件和垃圾填埋场，它赋予了以前被认为只能丢掉的材料新的生命。ObjectForm将这些材料回收利用，通过处理制成3D打印线材。该公司将其描述为“原生塑料聚合物的环保替代品”。所以，就目前而言，3D打印材料回收的研究还是较为空白，距离形成系统的
4、回收体制还有很长的路要走。选题依据： 当前的3D打印机打印出来的产品具有较高的报废率，而3D打印材料的成本较之产品比较高，不能够随意打印，这使得用户不敢充分发挥自己的创意和探索精神。也就是说，用户不可以尽情地玩 3D 打印。我们根据这一现状，发明创造出一种能够将3D打印报废品回收利用，将之重新转化为3D打印材料，使得有限的材料能够重复很多次使用，甚至可以把一些不用的或者已经失去使用价值的成品回收，用于生产用户当前所需要的产品。3D打印技术也将会被再次推进，用户对材料的使用不再担心，因为打印完的东西还能回炉重新打。选题意义：我这里主要研究聚乳酸（PLA）材料的回收利用。聚乳酸(PLA)是一种新型
5、的生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。聚乳酸的热稳定性好，加工温度170230，有好的抗溶剂性。研究PLA材料的回收利用对3D打印材料的回收利用提供有力的参考，我这里研究将PLA废品打碎，再放入注塑长丝机中，加工成所需要的3D打印材料，给3D打印材料的使用推进一大步，也给相类似的3D打印材料开了先河。聚乳酸（PLA）材料注塑长丝机研究意义重大，从一定程度上解决了3D打印材料成本高的问题，促进3D打印机的推广，更为3D打印其他材料回收利用提供蓝本，因此，我选择研究注塑长丝机的设计。这也能培养学生的自主设计能力。二、 研究的基本内容，拟解决的主要问题：研究的基本内容：
6、挤出长丝机用于对3D打印材料，即PLA材料的回收，将之加工成3D打印机能够加工的的原材料。我主要对机筒、螺旋杆、温度控制、挤出口进行设计，以及主要零件图的绘制。拟解决的主要问题：1） 了解PLA的特性，包括物理性质和化学性质，以及在3D打印机上所用时，尺寸大小。2） 解决机筒的尺寸大小设计。3） 解决螺旋杆的尺寸大小、形状，以及动力设计。4） 解决温控系统的设计。5） 解决挤出口的设计。 三、研究步骤、方法及措施：1）查阅相关文献，搜集有关的资料。初步了解PLA材料的性质，3D打印机所用PLA材料的具体尺寸。2）通过进入工厂参观实物，对挤出长丝机的机筒、注塑杆、挤出口、温控系统车的结构、工作原
7、理、特点有进一步的了解。3）设计并制定出所有注塑长丝机结构部件的尺寸，通过计算选取标准化零件。4）设计挤出长丝机的温度控制系统。5）用CAD、SolidWorks软件画出挤出长丝机的全部设计图和零件图。6）制作挤出长丝机各部件设计计算说明书。四、参考文献1余冬梅,方奥,张建斌. 3D打印材料J. 金属世界,2014,05:6-13.2OYETUNJI, A. DEVELOPMENT OF SMALL INJECTION MOULDING MACHINE FOR FORMING SMALL PLASTIC ARTICLES FOR SMALL-SCALE INDUSTRIESJ. Journal
8、 of Engineering Science and Technology,2010,51:.3吴成龙. 基于3D打印的随形冷却水道注塑模设计与制造技术研究D.华南理工大学,2015.4袁丽军. 注塑模具典型模架结构分析D.华南理工大学,2012.5邹云,蔡池兰,张一兵. 金属基/陶瓷涂层柱塞杆可靠性设计J. 机械,2004,02:23-25.6黎洪洲. 一种基于多点检测的注塑机温度控制系统J. 科技创新导报,2012,28:85.7朱元吉,王婷兰,王晓枫. 塑料异型材挤出口模图形的设计J. 中国塑料,1999,12:71-74.8金琦,孙竹. 塑料挤出机机筒壁厚设计的线性回归模型J. 机械设计与制造工程,2013,11:97-101.五、研究工作进度： 3D打印作为21世纪的革命技术，将给人们带来翻天地覆的改变，但这个改变也就意味着人类要为他付出巨大的努力，在3D打印的材料方便就是一大难题，我要做的就是将材料回收处理，大大节省材料，我研究的长丝挤出机在世界上还尚处于生疏阶段，就目前，我已将长丝挤出机的单螺杆、温控系统、挤出口、传动系统做了初步研究，可以进行试验，现在大部分研究工作已经结束。我将再接再厉，将最后的工作进行到底，为自己与社会提供一些有效推理。六、指导教师意见： 指导教师签字： 年 月 日
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