一种熔融沉积3D打印能耗预测方法技术

本发明专利技术提供一种熔融沉积3D打印能耗预测方法，步骤为：S1、事先测量3D打印机的待机功率、不同热床温度下的床身预热能耗、不同喷头温度下的喷头预热能耗、非喷丝状态下各移动轴在不同运动速度下的功率、喷头不同吐丝速度下功率；S2、根据测量数据，建立待机能耗模型，床身预热能耗模型、喷头预热能耗模型、移动轴运动能耗模型、喷丝能耗模型；S3、将目标过程拆解成待机过程、床身预热过程、喷头预热过程、移动轴移动过程和喷丝过程等子过程；S4、根据能耗模型，计算各子过程能耗，求和得总过程能耗。本发明专利技术事先测量机器不同运行状态下的能耗数据，就能实现实际工作过程能耗预测，为增材制造的能效评价、能耗特性分析和能效优化提供重要支撑。撑。撑。

【技术实现步骤摘要】
一种熔融沉积3D打印能耗预测方法


[0001]本专利技术涉及增材制造技术，尤其涉及一种熔融沉积3D打印能耗预测方法。

技术介绍

[0002]增材制造，也称3D打印，因操作简单、方便、安全的特点，在全球各个行业的应用已越来越广泛；另一方面，随着绿色发展、可持续制造的倡议，增材制造的能耗优化与能效提升也变得尤为重要。国内外众多院校与科研机构对增材制造的能效问题已展开深入地研究，例如，比利时鲁汶大学Karel教授团队、浙江大学彭涛教授团队、上海交通大学陆皓教授团队、武汉科技大学王强课题组、美国华盛顿大学Amit教授团队等。
[0003]增材制造能耗研究包括能耗特性、能耗预测、参数优化以及节能应用等方面，其中，增材制造能耗预测是能耗研究的数据基础。由于增材制造耗能元件多、打印方式多样、耗能规律复杂，且不同类型3D打印机加工同规格的工件所消耗的能量有所不同，即使相同类型的3D打印机加工同规格的工件所消耗的能量也不尽相同。故增材制造能耗预测是一大研究难题，如何具体地抽象出一种能够对增材制造能耗进行描述、实现预测的方法，不仅是现阶段能量效率相关研究的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔融沉积3D打印能耗预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、事先测量3D打印机的待机功率、不同热床温度下的床身预热能耗、不同喷头温度下的喷头预热能耗、非喷丝状态下各移动轴在不同运动速度下的功率、喷头不同吐丝速度下的功率；S2、根据S1测量的数据，建立待机能耗模型、床身预热能耗模型、喷头预热能耗模型、移动轴运动能耗模型、喷丝能耗模型；S3、将目标过程拆解成待机过程、床身预热过程、喷头预热过程、移动轴移动过程和喷丝过程；S4、根据S2的能耗模型，计算各子过程能耗，求和即得总过程能耗。2.根据权利要求1所述的熔融沉积3D打印能耗预测方法，其特征在于，所述步骤S2中能耗模型分别如下：1)待机能耗模型如下式所示：p
MS
＝C式中，P
MS
为待机功率(单位：W)，C为常数；2)床身预热能耗模型如下式所示：E
PH
＝f(T)式中，E
PH
为热床预热的能耗(单位：J)，T为温度(单位：℃)；3)喷头预热能耗模型E
NH
＝f(T)式中，E
NH
为喷头预热的能耗(单位：J)，T为温度(单位：℃)；4)移动轴运动能耗模型设备X、Y、Z三轴移动的能耗模型分别为：P
X
＝f(v
X
)；P
Y
＝f(v
Y
)；P
Z
＝f(v
Z
)；式中，P
X
为X轴移动的功率(单位：W)，P
Y
为Y轴移动的功率(单位：W)，P
Z
为Z轴移动的功率(单位：W),v
X
为X轴的速度(单位：m/s)，v
...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹军波，邹进，刘培基，吴振宏，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：