基于SLA和FDM的3D打印发动机风扇工艺与性能分析

在新产品样件开发中,导入3D打印技术,以一款微型汽车发动机风扇快速成型制造为研究对象,简述了SLA和FDM2种3D打印快速成型方法的概念和原理,介绍了SLA和FDM2种不同的3D打印设备。探讨了基于SLA和FDM的发动机风扇3D打印过程及工艺方法,对比分析了SLA和FDM快速成型制造方法的特点和差异,并通过力学实验和高低温交变试验,对比验证SLA和FDM快速成型的发动机风扇产品的力学性能,总结了SLA和FDM的工艺特点,提出了新产品开发如何选择恰当的3D打印设备与工艺的建议。     

三种用于实验教学的三维打印工艺对比

针对三维打印技术在大专院校的应用,对三种用于实验教学的三维打印工艺的优缺点进行比较。分析指出目前FDM打印工艺更具有优势,更适用于实验教学。     

FDM 3D打印技术在机械专业教学中的应用探讨

针对传统机械专业教学中教学方式平面化、三维教具制作成本高等问题,探讨了将低成本熔融沉积(FDM)3D打印技术应用于机械专业教学的可行性。以专业课程教具设计与制造为例,分析了3D打印应用的流程与成本。分析表明,在机械专业教学中应用3D打印技术可以实现教具的特殊性设计和快速低成本制造,将传统的二维教学模式转变为三维模式,从而激发学生积极性,提高教学质量。     

FDM 3D打印模型表面阶梯效应的分析

3D打印模型表面的阶梯效应是常见的表面缺陷。在概述FDM 3D打印的原理基础上,以简化的三维锥体模型的3D打印加工为研究对象,分析了模型表面阶梯效应的形成原理,论述了阶梯效应与成型层厚及成型模型面角度的关系,同时也与铣削加工进行了对比。提出了改善FDM 3D打印阶梯效应的方法,为探索和提高FDM 3D打印表面的质量,减小阶梯效应,提供了有益的参考。     

FDM型3D打印机喷头温度场仿真

FDM型3D打印机通过熔融沉积的方式打印成型,打印过程中喷头部分的温度场受结构设计和冷却系统影响,在打印过程中易出现温度分布不均匀的现象,进而出现堵料问题,影响打印过程正常进行。利用CAE温度场仿真软件对FDM型3D打印机喷头三维模型进行温度场仿真,得出3D打印机喷头加热块、喷嘴以及喉管和散热铝块的温度场分布。根据温度场仿真结果,为喷头冷却系统的设计和优化提供理论依据,进而提高FDM型3D打印机的打印连续性、效率以及打印工件的表面质量。     

基于FDM成型工艺的3D打印机的创新设计

3D打印是一种增加型制造，通过数字建模等方式获取扫描数据，基于数据将打印产品分割成截面，将这些截面逐层堆积成型。FDM工艺生产简单，操作安全，基本无污染，可打印材料种类多，且成型速度较快，精度较好，制造成本较低，因此FDM是3D打印成型技术中普及率最高的。为提高其打印质量与精度，对打印装置整机设计及其工艺参数的影响进行研究，主要根据市场上现有FDM成型工艺的3D打印机的机型与结构提出整体设计，完成装机后对创新设计的3D打印机采用正交实验进行工艺参数测试，得出该设计的最优工艺参数组合。     

基于如何精确调试桌面级FDM型3D打印机的研究

3D打印机是3D打印过程中的核心设备,3D打印技术是区别于传统的机械加工而言的增材制造技术,它是一种全新的材料成型方法。在3D打印实训教学过程中,为了快速有效的提高学生的操作水平,本文基于桌面级FDM型3D打印机进行反复的安装和调试操作练习,总结出了如何才能快速又准确的对桌面级FDM型3D打印机进行调试并能精确的完成教学中常规设计模型的打印方法,为进一步分析桌面级FDM型3D打印机成型精度问题提供了前提和保证。     

低温金属熔融沉积成型工艺研究

根据熔融沉积成型(FDM)工艺制造原型高效快速,原材料适应性广的特点,提出了以低温金属代替热塑性材料实现原型制造的方法,探究以低温金属为材料的熔融沉积成型工艺特点和各工艺参数对沉积成型质量的影响,并在此基础上开发了低温金属三维打印系统。实验以Sn99.3Cu0.7金属丝为材料,设计并实现了单层沉积和多层沉积实验。实验证明:通过优化低温金属三维打印系统运动参数,能够得到质量较好的单层金属线和三维金属模型,验证了低温金属熔融沉积成型工艺在PCB制版和金属三维成型方面应用的可行性,并根据实验结果提出了后续技术发展应重点解决的问题。     

基于FDM的3D打印工艺实验研究

FDM成型技术作为3D打印的主流技术之一,因安全环保成本低,在教育等诸多领域发生了颠覆性的革命。FDM成型工艺实验研究,旨在减少3D打印实验教学中的盲目性,降低废品率。本文分析了影响FDM成型质量的关键因素;探讨了不同成型方向对3D打印成型技术经济性影响;实验研究了喷头温度、最小壁厚及打印速度与成型质量的关系,提出了改进FDM成型质量的方法,为高校3D打印实验教学提供重要参考。     

FDM 3D打印单层面体成形过程与工艺参数分析

成形效率是FDM 3D打印普遍关注的问题,而单层面体为FDM 3D打印中成形效率最高的打印类型。以圆柱体模型为例,研究FDM 3D打印单层面体的无基底成形过程,并对其工艺参数进行深入分析,为工艺参数设计提供有益参考。实验结果表明:FDM 3D无基底打印单层面体打印可分为余料清除、慢速打印首层和常速打印主体三个阶段;首层打印速度约为主体打印速度的30%。对比采用不同层厚的FDM 3D打印过程发现打印速度基本保持不变,主要通过改变送料速度来获得稳定不变的打印宽度。     

FDM变重力成形试验研究

为了研究空间微重力环境下对FDM成形过程的影响,验证空间环境下FDM技术的适应能力,通过模拟试验方案的设计,研究重力对FDM成形的影响,间接验证了空间微重力环境下FDM技术的成形能力。成功打印了不同重力环境下的PLA标准试样,对比分析了试样的成形质量,测试并分析了其力学性能,结果表明,重力对FDM成形过程的影响作用较小,材料间的结合力是影响PLA熔融沉积制造成形性能的主要因素。建立并研究了微观环境下FDM成形过程的数学模型,得到了空间微重力环境下影响FDM成形的主要参数及其范围,为FDM技术的空间应用提供了技术支持。     

桌面型FDM 3D打印设备的优化设计与精度分析

目前市面上桌面型FDM 3D打印设备种类繁多,受到结构稳定性、熔融温度、环境温度等多重因素的综合影响,其打印精度差异明显。为了提高打印精度,对某一桌面型FDM 3D打印设备影响精度的相关缺陷进行了分析,并对设备的箱体结构、运动系统机械结构、运动控制部分等方面进行优化设计。对设备优化设计前后的打印件精度进行了对比分析,相关数据表明,改进后的设备打印精度得到显著提升,相关技术内容对提升FDM 3D打印机打印精度具有实际意义。     

基于FDM工艺的多材料建模方法及应用研究

在三维打印成型中,多材料的应用不仅可以增强模型的表达效果,还能够制造出多功能复合材料零件,所以近年取得越来越广泛的应用。针对困扰多材料三维打印成型的基本问题,研究了建模方法,在综合比较的基础上,提出采用多色距离场方法解决多材料CAD建模的问题,这样的模型不仅能表达模型传统的结构信息,同时也能准确的用不同颜色表达不同的材料信息;此外,变形是制约成型质量的重要因素,因此针对FDM工艺中的变形,进行了理论分析,建立了数学模型,在此基础上得出减少变形的办法。并成功应用在多材料的三维打印中,取得了良好的效果。     

一种多色3D打印机的设计与分析

目前桌面级FDM 3D打印机具有结构稳定性差、打印产品成型颜色单一的缺点。为了解决FDM3D打印机的不足,基于普通的并联臂FDM 3D打印机,进行机械结构设计与优化和控制系统设计与开发,设计出一种FDM的多色3D打印机。通过整机实验平台的搭建和3D产品打印的实验,该多色打印机能够实现多种颜色的混色打印,为FDM 3D多色打印提供了一种新的解决方案。     

工艺参数对FDM成型塑料制品力学性能的影响

主要研究了打印速度和层高这两个关键工艺参数及其交互作用对采用熔融沉积(FDM)方式加工的标准塑料制品试件力学性能的影响规律。以聚乳酸(PLA)作为原料,采用创想三维的Ender-3s型3D打印机,分别制备了填充率在20%、30%和50%三种情况下,不同打印速度和打印层高时,试件的抗拉强度,并对拉伸试验所获得的数据进行等重复双因素方差分析。研究结果显示：打印速度和层高均对试件抗拉强度有显著影响,其中以打印层高影响效果最为显著;20%、30%和50%三种情况中交互作用对试件力学性能的影响也较为显著。在相关采用FDM工艺制备的塑料制品的设计和使用中应当充分考虑这几个因素的影响。     

柔性触觉传感器的三维打印制造技术研究进展

聚合物基柔性触觉传感器在智能机器人、人工假肢与人体健康状态监测等领域有着广泛的应用,将三维打印技术应用于柔性触觉传感器的制造过程可以克服传统制造方法加工周期长、复杂聚合物基微结构制造困难等缺陷。因此发展聚合物基触觉传感器的三维打印制造技术及工艺是当前的学科研究热点,具有广阔的发展前景。首先,在阐述柔性触觉传感器的传感检测原理和性能指标的基础上,重点阐述了柔性触觉传感器三维打印制造技术方面的最新研究进展,包括聚合物基柔性触觉传感器的结构设计、三维打印材料的分类和应用、以及传感器的打印制造方法及工艺等。然后,还总结预测了基于新材料制备和新制造工艺的柔性触觉传感器设计与制造的发展趋势,并对柔性触觉传感器的三维打印制造技术未来的发展趋势进行了展望。     

FDM式3D打印技术研究进展

对FDM式3D打印机的结构,打印的材料,尤其是复合材料与应用,模型的结构优化等问题进行了系统的综述,最后对FDM式3D打印技术的发展方向进行了展望。     

应用石膏型快速精密铸造技术制造叶轮

根据图纸要求及铸件收缩率设计出叶轮及其浇注系统的三维铸造原型,用FDM工艺的3D打印机将原型件打印出来,并用热熔胶将原型件组装成一体,然后配制石膏浆料、灌浆,再根据FDM原型材料的热特性确定脱水与焙烧工艺规程,按工艺规程制作出叶轮石膏铸型,最后将锌合金铸液倒入石膏铸型中待其凝固后得到叶轮精密铸件。试验结果表明该方法铸造出来的叶轮尺寸精度符合要求,且和其他方法相比其制造成本更低、速度更快。     

基于熔融沉积成型的一种近无支撑分体打印方法的研究

研究一种模型分解方法,以解决熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)过程中由于需要生成额外的支撑结构,从而导致打印物体表面质量不佳、材料浪费和打印时间长等问题.利用三自由度单喷头FDM打印机对选定的3种模型(人头、六面锥体和树袋熊)进行分体打印,验证了该模型分解方法的可行性.通过与传统整体打印工艺进行对比,基于该模型分解方法的分体打印工艺实现了近无支撑彩色打印,并且打印材料大幅减少,表面质量较传统整体打印工艺有很大改善.分体打印工艺对FDM技术真正实现高质量无支撑打印多悬垂结构物体具有极强的指导意义和参考价值.     

三维打印快速成形技术及其应用

三维打印快速成形技术与其他快速成形技术相比具有众多优点,被认为是快速成形领域最有生命力的新技术之一。本文根据喷射材料的不同,将三维打印快速成形技术分为粘结成形三维打印和直接成形三维打印,分别介绍了它们的工作原理、系统组成和结构特点。结合三维打印快速成形技术独特的成形工艺特性,对其在产品的概念原型与功能原型件制造、生物医学工程、制药工程和微型机电制造等领域的应用前景进行了分析和展望。