基于螺杆连续挤出机构的巧克力3D打印机结构设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着3d打印技术的快速发展，食品3d打印作为个性化定制食品制造的重要手段，近年来受到广泛关注。

巧克力由于其独特的物理特性和良好的加工性能，成为食品3d打印的理想材料之一。

传统的巧克力3d打印技术多采用熔融沉积成型（fdm）方式，但存在打印精度有限、难以实现复杂结构等问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在巧克力3d打印技术方面开展了大量研究，取得了一定的成果，但仍存在一些问题有待解决。

#国内研究现状国内对于巧克力3d打印的研究起步较晚，主要集中在打印材料、工艺参数优化、打印设备开发等方面。

一些高校和科研机构在巧克力3d打印方面取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.巧克力3d打印技术现状调研与分析：对巧克力3d打印技术的国内外发展现状进行调研，分析现有技术的优势和不足，为本研究提供参考。

研究巧克力材料的特性，分析其在3d打印过程中的流动特性、热特性等，为打印工艺参数的确定提供依据。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，逐步开展以下研究工作：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解巧克力3d打印技术、螺杆挤出技术、控制系统设计等方面的研究现状和最新进展，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.巧克力材料特性研究：通过实验测试和分析，研究巧克力材料的流变特性、热特性、结晶特性等，为螺杆挤出机构设计和打印工艺参数优化提供依据。

3.螺杆连续挤出机构设计与仿真：根据巧克力材料特性和打印精度要求，设计螺杆结构参数和挤出机构，并利用solidworks、ansys等软件进行三维建模和有限元分析，模拟巧克力熔体在螺杆挤出过程中的流动状态、温度分布、压力变化等，优化螺杆结构参数和挤出工艺参数，保证巧克力熔体的稳定挤出和精确控制。

5. 研究的创新点

1.设计了一种新型螺杆连续挤出机构，能够实现巧克力熔体的稳定挤出和精确控制，提高巧克力3d打印的精度和效率。

2.建立了巧克力熔体挤出模型，为螺杆结构参数和挤出工艺参数的优化提供了理论依据，提高了巧克力3d打印的效率和质量。

3.开发了巧克力3d打印机的控制系统，实现了打印路径的规划和控制，以及温度、压力等参数的实时监控，提高了巧克力3d打印的稳定性和精度。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 张建伟, 张晓辉, 王鹏飞, 等. 增材制造(3d打印)技术发展现状与趋势[j]. 中国机械工程, 2016, 27(18): 2483-2493.

[2] 颜永壮, 刘红军, 卢秉恒. 3d打印(增材制造)技术发展现状及趋势[j]. 中国科学院院刊, 2014, 29(5): 601-608.

[3] 李涤尘, 张海鸥. 3d打印——数字化制造与个性化制造的一次革命[j]. 机械工程学报, 2013, 49(1): 1-8.