准静态粘性微球基底铺展的连续介质力学建模与实验验证

本文基于连续介质力学建立了粉末铺展数学模型，通过流变学测量表征粘性粉末特性，揭示了纳米颗粒涂层、辊筒直径和基底摩擦对实现超薄粉末层（如Al2O3/316不锈钢微球）的关键作用，为增材制造（AM）中粉末床质量优化提供理论依据。

　　

Highlight

• 基于散体力学原理开发的数学模型成功预测粉末铺展过程中的最小辊隙，将流变学特性与铺展结果相关联。

• 模型预测与实验结果通过散装粉末的流变学测量建立联系。

• 通过实验和分析方法研究了粉末粘聚力、铺展辊直径和表面摩擦的影响。模型和实验结果表明，纳米颗粒涂层、增大辊径和高基底摩擦系数有助于实现更薄铺层。

结论

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  受散体力学基础启发的数学模型成功预测了粉末铺展过程中的最小辊隙，将流变学特性与铺展结果相关联。
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  模型预测与实验结果通过散装粉末的流变学测量相互验证。
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  通过实验和分析方法研究了粉末粘聚力、铺展辊直径和表面摩擦的影响。模型和实验结果表明，实现更薄铺层的关键因素包括：使用纳米颗粒涂层、增大辊径以及提高基底摩擦系数。