面向热固化复合材料的3D打印机设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

摘要：增材制造(3d打印)技术因其能直接打印任意形状的建筑物和复杂结构体系的能 力，备受关注。

其中更有一部分技术可以通过热固型高聚物和其他功能材料的液态混合物，利用直写工艺或电流体喷印工艺设计3d打印结构，通过三维建模、仿真模拟和工况分析最终确定理想喷头应该具备的形状和结构。

本文综述了国内外基于热固性复合材料的 3d打印技术研究结果，并分析了其局限性，提出 3d打印喷头结构设计的迫切性。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

（一）本课题所要研究及解决的问题：虽然已经证明通过热固型高聚物和其他功能材料的液态混合物实现3d打印的可能性,并且将热固性材料应用于3d打印为实现复合材料低成本、绿色制造提供了可能性，但要真正实现安全、绿色、高效地打印，仍然面临一些问题：传统的成型工艺过程复杂、成本高,难以实现纤维回收利用,限制了热固性复合材料的广泛应用；热固性树脂一旦被催化就不能逆转或重新成型，这意味着一旦形成热固性复合材料，就不能改变其形状，因此热固性材料的回收非常困难；大多数热固性材料尤其是非光固化一类材料的成型都需要较长的交联过程，难以匹配3d打印连续化的制造方式。

以美、欧为代表的科技强国及组织均开展了针对热固性复合材料3d打印的研究，研制了原位制造设备，并开展了相应的工艺验证工作。

而国内对于3d打印技术的研究起步较晚，现阶段主要是跟踪研究为主。