[01142862]石材3D打印技术及装备研究

石材加工是福建特色产业,传统的石材加工技术产生了大量的石材粉末,如不能综合利用,将严重污染环境,并影响石材加工产业的发展。本项目以石材浆料为原材料,发展石材3D打印技术及装备,既可以综合利用石材粉末,开发石材加工新技术,减轻石材加工的环境压力,也可促进石材工艺产品的生产和消费,形成传统特色产业的新增长点。 本项目按照申请书所列计划全面开展研究,主要从理论分析、数值仿真以及实验探究等方面研究了石材3D打印技术的重点及难点,并开发了相应的石材3D打印设备。主要研究内容为：1)通过球磨、干燥、筛分等工艺对废弃石粉进行回收利用,研究了球磨工艺参数对石粉粒径分布的影响;2)采用配方均匀设计方法对浆料中各组分的质量百分比进行试验研究,测定了浆料的流变学和可塑性性能参数,通过微挤压实验,建立汉白玉石材3D打印成型浆料的可打印条件;3)采用ANSYS FLUENT模拟不同喷嘴结构中的流体流速、压强分布,优化了喷嘴结构;4)通过单轴压缩试验测量了石材3D打印试件的抗压强度,获得了应力应变曲线及打印件的力学性能;5)研究石材3D打印工艺参数与材料性能之间的关系,建立石材3D打印智能工艺数据库。 研究成果方面：发表论文1篇（EI收录）,申请并授权实用新型专利3项,申请发明专利2项已进入实审阶段。