3DP 工艺中铺粉过程建模与仿真研究

在3DP工艺中，粉体材料的铺设质量直接影响制件精度. 将粉末看作一系列独立运动的离散颗粒的集 合，通过建立的数学模型，分析颗粒的受力情况，计算出位移量，实现了采用颗粒集模拟整个铺砂过程.应用 基于离散元方法的EDEM软件进行铺粉过程的建模仿真，分别模拟了铺粉辊的旋转方向、大小、水平速度、 转速和颗粒大小对铺粉过程的影响.通过仿真实验得出：铺粉辊水平速度对粉层致密度和孔隙率影响最大，随 着其速度的增大，使得粉层致密度降低，孔隙率增大，降低了打印精度. 本文的仿真研究为实际工艺生产提供 了一定的理论依据，为铺粉参数的优化打下了基础.
In3DPprocess,thelayingqualityofpowdermaterialsdirectlyaffectstheprecisionoftheparts.Inthispaper, thepowderwasregardedasacollectionofdiscreteparticlesmovingindependently.Byestablishingamathematicalmod? elandanalyzingtheforceofparticles,thedisplacementcanbecalculated.Thentheparticleswerecombinedtosimulate theentiresandingprocess.ThesoftwareEDEMbasedondiscreteelementmethodwasusedtosimulatethepowder spreadingprocess,theeffectsofrotatingdirection,size,horizontalspeed,rotatingspeedandparticlesizeontheprocess ofpowderspreadingwassimulatedrespectively.Thesimulationresultsshowedthatthehorizontalspeedofthespreading rollerhadgreatinfluenceonthedensityandporosityofthepowderlayer.Withtheincreaseofvelocity,thedensityof powderlayerdecreased,theporosityincreased,andtheprintingaccuracywasreduced.Theanalysisofthispaperpro? videsacertaintheoreticalbasisfortheactualprocessproductionandlaysgoodfoundationforthefutureresearchofpow? derspreading.