延性失效是承受拉伸载荷的部件设计中的一个关键考虑因素。工程师通常设计零件,使预期最大应力保持在材料的弹性极限内(低于屈服点),以避免永久变形。然而,如果应力超过此限制,材料就会开始塑性变形,最终可能发生延性断裂。 在延性破坏中,零件在断裂之前会经历显着的塑性变形,通常表现为横截面积的局部减小(颈缩)。这种行为与脆性破坏形成对比,脆性破坏发生时很少或没有塑性变形,并且警告最少。 本文将解释什么是延性破坏、它是如何发生和发展的、它是什么样子、它的常见原因以及在结构设计中预防它的策略。 什么是延性破坏? 延性破坏是指材料塑性变形超过其屈服极限后破裂的过程。这与脆性破坏相反,脆性破坏是材料在断
粘合剂喷射和材料喷射是两种相关的 3D 打印技术,从表面上看,它们具有相似之处。仔细观察就会发现差异要大得多。粘合剂喷射是一种材料适应性强的粉末床工艺。通过气泡喷射或喷墨方法喷射各种粘合剂化合物,将模型切片粘合并固定到下面的切片上,以打印/粘合切片的图片。 材料喷射也使用气泡喷射技术,但将模型切片直接打印到构建台上。一般采用改性丙烯酸树脂或环氧树脂。粘合剂喷射可以经济有效地快速生产各种材料中分辨率相对较低的零件,而材料喷射则可以提供更高分辨率,适合详细的塑料原型和模型。适用技术的选择取决于项目的具体要求,包括分辨率、材料和产量。 本文将从工艺、优缺点、材料选择、类型等方面讨论粘合剂喷射与材
Onshape® 是一个基于云的 3D CAD 平台,具有广泛的机械和产品设计功能。由于大部分处理是在云端执行的,因此不需要高性能的本地计算机硬件。 Onshape 不包含原生有限元分析 (FEA) 或渲染工具;这些功能必须通过 Onshape 插件(扩展)市场添加,并且通常需要支付额外费用。 Onshape 使用基于订阅的定价模式,通常比 Autodesk Fusion® 贵至少三倍。然而,它提供了最先进的集成文件管理和版本控制系统之一,使其特别适合协作工程项目。 Autodesk Fusion® 是一款基于云的工程工具,具有一组出色的功能,可在整个产品开发生命周期中为工程师提供帮助。它增
熔融沉积建模 (FDM) 是一个最初由 Stratasys 注册的术语,指的是一种称为熔融长丝制造 (FFF) 的 3D 打印技术,该技术通过从数字设计数据中逐层挤出热塑性长丝来构建物体。熔融沉积建模在增材制造中发挥着核心作用,因为该工艺通过成本控制的设备和广泛可用的材料支持快速原型制作、功能零件生产和定制工具创建。熔融沉积建模的主要优点包括入门成本低、热塑性塑料兼容性广泛、机器操作简单,以及无需专用工具即可生产中等复杂几何形状的能力,并具有用于悬垂和精细特征的支撑结构。熔融沉积建模支持使用低应力或测试配合组件的设计师、工程师和教育工作者的设计迭代、功能评估和物理可视化。熔融沉积建模的广泛采用
PET 3D 打印丝是一种用于增材制造的耐用且多功能的材料。 3D 打印长丝由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成,这是一种以其强度、柔韧性和可回收性而闻名的热塑性聚合物。聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 长丝具有优异的机械性能(高抗冲击性和低收缩率),使其成为需要耐用性的功能部件的理想选择。它具有热稳定性和耐化学性,适合暴露在高温或恶劣环境下的印刷品。常见应用包括汽车零部件、家居用品和保护壳。纯 PET 通常需要特定的床粘合剂或外壳来控制其明显的翘曲倾向,同时提供光滑的表面。 PET 3D 打印丝是 3D 打印领域的首选,可用于制造坚固耐用的物体。 什么是 PET 3D 打印? PET 3D 打印是一
类别 材质类型 PLA(聚乳酸) 来自可再生资源(玉米淀粉或甘蔗)的生物基热塑性塑料。 PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 石油基热塑性塑料经过改性,可提高延展性和耐化学性。 类别 易于打印 PLA(聚乳酸) 适用于入门级打印,具有最小的翘曲和较宽的耐温范围。 PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 由于拉丝和粘附敏感性,需要受控设置。 类别 打印温度 PLA(聚乳酸) 190–220 °C 范围支持低能量挤出,比较 PETG 与 PLA 温度 PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 220–250 °C 范围需要更高的热输入和精确控制。 类别 床层温度 PLA(聚乳
将标准三角语言 (STL) 文件转换为产品交换标准 (STEP) 格式可将基于网格的模型转换为适合工程工作流程的基于特征的实体表示。该过程首先将 STL 网格导入转换软件,该软件重建表面并生成防水实体。 STEP 文件支持加工和模具设计,但本质上不支持参数编辑,除非手动或使用高级识别工具重建几何形状。该转换带来了实际好处,提高了与计算机辅助设计 (CAD) 软件的兼容性,更顺利地集成到模具设计中,并更好地控制铸造或原型设计项目的尺寸调整。 如何将STL文件转换为STEP文件? 要将标准三角语言 (STL) 文件转换为产品交换标准 (STEP) 文件,请按照以下六个步骤操作。 获取转换工具
体积模量是材料抵抗均匀压缩能力的量度。它描述了当压力在各个方向上均匀施加时,材料的体积减少了多少。此属性与气体、液体和固体相关,有助于评估材料在静水压力或有限应力下的行为。在典型的测量中,材料被压缩以防止其向外膨胀。因此,压力均匀分布在材料的整个体积中,导致体积减小而不改变形状。这与单轴压缩不同,单轴压缩变形发生在特定方向。气体具有高度可压缩性,而液体和固体通常被认为是不可压缩的。事实上,它们只是更难压缩,并且需要更大的压力才能实现明显的体积减小。 本文将解释体积模量的概念,描述其测量方法,提供典型值示例,并概述在工程和设计中使用此特性的好处。 体积模量到底是什么? 体积模量测量材料样品因
为了实现平滑的 3D 打印,实现高质量的表面处理对于美观和功能至关重要。光滑的表面可以最大限度地减少可见的层线并提供更精致的饰面,从而增加视觉吸引力。该工艺使印刷品更适合后续的后处理。平滑表面可以促进附加层或油漆更好的附着力,从而提高印刷品的耐用性和功能性。适当的表面处理对于确保最佳粘附力至关重要。不同的线材类型(例如 PLA 和 ABS)和 FDM 打印部件由于其不同的材料特性而需要特定的平滑技术。当暴露于热、溶剂或磨料时,每根灯丝的行为都不同。 PLA 打印件可以使用特定溶剂(例如乙酸乙酯)或通过机械方法进行平滑处理,而 ABS 打印件最好使用丙酮蒸汽进行平滑处理。 FDM 打印需要结合打
产品交换标准 (STEP) 文件代表根据 ISO10303 标准定义的中性计算机辅助设计 (CAD) 格式,其结构保留了实体几何形状、表面数据以及用于工程和制造工作流程的有组织的装配体。 STEP 文件通过在不同设计平台之间保留尺寸精度和零件层次结构来促进可靠的数据交换。它从指定的 CAD 模型开始,经过几何验证,然后导出到保留基本特征的中性结构。 查看 STEP 文件涉及将模型加载到兼容软件中,该软件以反映原始设计意图的方式解释实体、曲面和空间对齐。导出 STEP 文件可保持干净的几何形状和稳定的装配来指导下游生产步骤,从而支持制造流程。转换可能会保留几何图形,但由于基本格式差异,从参数化
散热器是由高导热率材料制成的物体,可以将热量从局部热源传播到更大的表面积,有时将其转移到辅助热交换器、散热器,或消散到环境空气中以防止关键组件过热。这些散热装置通常由铜、铝、石墨或金刚石制成。不同类型的散热器,包括金属散热器、均热板和热管等相变装置以及填充气隙的传热化合物,旨在最大限度地提高不同应用的传热效率。散热器通常用于计算机处理器、移动设备和汽车电子产品等。本文将回顾什么是散热器,并解释不同的类型和应用,以确保您拥有完成项目所需的信息。 什么是散热器? 散热器是一种有助于将热量从较高温度源消散到附加热交换器或较冷介质(例如环境空气)的物体。散热器通常用于电子和电气系统。它们也常用于 H
PP(聚丙烯)是一种半结晶热塑性塑料。它是继聚乙烯之后第二常用的商品塑料。由于其良好的性能平衡和低成本,它主要用于食品和消费品的包装。 PP 是由菲利普斯石油公司的员工 J. Paul Hogan 和 Robert Banks 于 1951 年首次合成的。后来在德国化学家 Karl Rehn 和意大利科学家 Giulio Natta 的帮助下实现了商业化,他们在聚合物立体化学方面的工作使得全同立构聚丙烯得以大规模生产。 PP在3D打印中的应用还不是很广泛。由于其容易变形,打印可能具有挑战性。 PP 需要加热的打印体积和相对较高的打印板温度。 PP 3D 打印丝可以提供半透明或彩色品种,或填充
延展性是材料在受到拉应力时在断裂之前发生显着塑性变形的能力。工程师使用标准化测试来量化这一特性。在这些测试中,对样本施加逐渐增加的拉力,直到其断裂或达到定义的失效点。 这些知识在工程、制造和建筑等领域至关重要,这些领域材料对压力的反应可能会产生可怕的影响。准确的延展性测试可以成为研发工作的一部分,充当质量保证指标,或者告诉您材料是否适合在特定应用中使用。本文将定义延展性测试并讨论其目的、应用和程序。 什么是延展性测试? 延展性测试是一种机械评估方法,用于量化材料在失效前在拉伸应力下可以塑性(永久)变形的程度。它确定了材料在破裂或断裂之前可以承受的最大变形量。该测试对于确定材料在应力诱导应用
热管是用于在闭环系统中传递热量的无源器件,常见于热回收装置、航天器热控制和电子设备冷却中。热管通过利用包含吸芯和工作流体的密封真空管内的相变和毛细管作用来传递热量。管的材料应具有高导热率,芯结构必须将工作流体从热管的冷端移动到热端。 热管内的流体需要具有低沸点和高汽化潜热。铜管通常与水配对,铝管与氨配对。热管在暖通空调系统、电子产品和航空航天器中很常见。一些变量,包括吸芯结构、工作流体和工作温度,会影响热管的性能。本文定义了热管并概述了其组件、类型、应用和性能因素。 什么是热管? 热管通过在密封外壳中使流体在蒸发和冷凝状态之间循环来传递热量。热管通常用于航天器、电子产品以及其他空间、质量或
散热器是用于将热量从热源传递到周围环境的装置。传热是通过传导、对流以及较小程度的辐射的组合来实现的。散热器通常有一个底部,顶部有多个翅片,旨在增加向周围流体传热的表面积。它们可以被动(使用自然对流)或主动(通过风扇或泵的强制对流)进行冷却。 本文将介绍什么是散热器、它的工作原理、组成散热器的各种组件以及散热器的一些常见应用。 什么是散热器? 散热器是一种热交换器,用于将热量从发热设备或热源传递到周围的流体中。这种流体通常是空气,但也可以是密封回路中的水或专用的非导电传热流体,例如乙二醇混合物或介电油。冷却可以通过自然对流被动进行,也可以通过强制气流(通常来自风扇)主动进行。散热器通常由铜或
Slicer 软件是熔融沉积建模 (FDM) 3D 打印过程中的基础组件,充当 CAD 模型和打印机硬件之间的中介。没有它,3D 打印机就无法解释或制造设计。切片器将 3D 几何图形(通常导出为 STL、OBJ 或 3MF 文件)转换为精确的机器可读指令(G 代码),指导打印机完成每个移动、温度变化和挤出命令。 本文详细概述了切片机软件、其核心功能,以及它如何使 3D 打印机能够根据数字设计生产功能齐全且尺寸精确的零件。 什么是 3D 打印中的切片机? 切片机是一款 3D 打印软件,充当数字模型(在计算机上生成)和实际模型(由 3D 打印机本身构建)之间的链接。 3D打印切片软件将数字模型
九种最常见的 3D 打印文件类型构成了数字制造的基础,因为每种格式都提供支持建模、切片或生产准备的独特结构。每种 3D 打印文件格式(STL、OBJ、AMF、3MF、STEP、IGES、SLDPRT、PLY 和 VRML)都具有影响精度、表面细节和工作流程效率的特征,从而在设计意图和制造要求之间建立清晰的关系。每种格式都具有不同的优势,支持跨增材工艺的可靠零件创建。 立体光刻或标准三角语言 (STL) 表示一种三角网格格式,通过连接的面存储表面几何形状。对象 (OBJ) 提供包含颜色和纹理信息的网格结构,以实现更详细的可视化。增材制造格式 (AMF) 提供支持曲面、材料分配和高级几何定义的结
STL 到 3D 打印机描述了通过增材制造将 STL 文件转换为物理对象的基本过程。 STL 文件用作几何蓝图,通过三角形面定义外表面,创建适合切片为图层的网格。 STL 缺乏参数数据,但这本质上与基于图层的构造并不相符。它只是一种简化的表面网格格式,切片软件可将其转换为图层。 3D 打印 STL 指南变得至关重要,因为它解释了如何准备细分几何体并将其转换为机器指令。该指南加强了对 3D 打印 STL 文件中的网格质量和打印要求的理解。 如何3D打印STL文件? 要 3D 打印 STL 文件,请按照以下六个步骤操作。 获取或创建 STL 文件 。从在线存储库下载 STL 文件或使用 3D
如果不知道材料对张力的反应,或者它能承受多少张力,您的工程产品和结构可能会失败,让您摸不着头脑。避免这种情况的一个好方法是通过应力-应变曲线图,它提供了材料质量及其对各种压力源的反应的直观解释。我们将在本文中准确解释该图的工作原理以及如何阅读它。 什么是压力? 应力有很多种类型,但当谈到工程师正在努力发现的类型时,最简单的定义是施加到横截面积上的力的大小。了解这一点可以让您了解材料在断裂或破裂之前可以承受多少强度。计算公式如下: 𝜎 =压力 F =施加的力 A =横截面积 要了解更多信息,请参阅我们有关压力的文章。 什么是应变? 尽管应力和应变经常一起讨论,但后者是材料相对于其原始
STL和OBJ文件都是3D打印和建模领域广泛使用的格式,并且各自具有特定的功能和应用。 STL(标准曲面细分语言)是最常见的,在使用三角形网格描述三维对象时具有高度兼容性和简单性。它们无法存储有关纹理、颜色或材料的任何信息。文件大小相对较小,STL 文件广泛用于简单的 3D 打印作业。 然而,当需要渲染时,OBJ(波前对象)文件可能是更好的选择,因为它们不仅可以包含表面几何数据,还可以包含纹理和颜色等附加信息。它们使用多个多边形、直线和曲线来生成比 STL 文件更准确的三维对象表示。首选方法取决于应用程序以及执行 3D 打印所需的信息。图 1 左侧显示了 OBJ,右侧显示了 STL: 本文
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