3D打印成型的非充氣輪胎安裝到平板式輪胎動態特性試驗臺上,然后分別對其徑向、側向、縱向在三個方向上施加一定的載荷,在一定載荷下使非充氣輪胎在臺架上進行運動,同時計算機進行數據采集,然后根據采集的數據測試出非充氣輪胎的三向剛度值。
3D打印機噴嘴直徑為0.4mm,其為FDM打印機常用噴嘴直徑。對于噴嘴直徑的選擇,一般噴嘴直徑越小,3D打印精度越大,但打印時間相對較長。壁厚選擇0.1mm,層厚選擇0.8mm,—般壁厚越小,3D打印精度越大。層厚越大,越能保證最終成型制品的外輪廓結構清晰。底層與頂層為3D打印過程中初始打印與結束打印的部分,打印難度大,所以底層與頂層的壁厚選擇1.2mm。

對于打印速度的設置,底層打印速度選擇25mm/s,相對于中間部分的打印速度,底層打印速度較慢。因為底層與平臺需要充分粘結以避免打印過程中出現底層翹邊或者脫落,從而導致打印失敗,所以底層打印速度相對較慢。中間部分3D打印速度選擇40mm/s,是為了縮小成型時間。對于3D打印溫度的設置是根據第三章中對3D打印參數的研究和對非充氣輪胎縮比件的3D打印探究,從而設置的一個最佳溫度。
第一代非充氣輪胎由一個胎面和75個輪輻組裝而成,輪輻通過胎面內部的凹槽結構均勻鑲嵌在胎面上。第一代非充氣輪胎在結構設計上采用組裝結構,充分發揮了3D打印技術快速成型的優勢。

胎面和輪輻可同時進行3D打印成型,極大的增加了非充氣輪胎的成型效率。另一方面當非充氣輪胎在使用過程中如出現部分損壞,可通過3D打印快速成型相應部分,進行及時更換。但是通過對最終成型的第一代非充氣輪胎的力學研究發現,由于胎面與輪輻的鑲嵌結構導致受力集中點太多,容易造成應力集中,最終非充氣輪胎力學強度較差,所以第一非充氣輪胎結構設計并不合理,需要對其結構進行優化處理。
基于3D打印參數,進行了第二代非充氣輪胎的3D打印成型,其打印過程如圖4-4所示。從圖中可以看出,由于非充氣輪胎的底層結構復雜,采用一體化直接3D打印成型時,3D打印過程中非充氣輪胎底層與打印平臺的粘結強度差。當長時間3D打印后非充氣輪胎底層容易與打印平臺脫落,造成打印失敗。為了解決上述問題,3D打印過程中,先在底層打印一個平臺,以增大非充氣輪胎底面與打印平臺的接觸面積,最終達到增大粘結強度的效果。
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