熔融沉积成型三维打印参数最优组合的试验验证

对层厚、壁厚、打印速度、打印温度等影响熔融沉积成型三维打印的因素进行了分析,以聚乳酸为基体材料,以底面直径和高度均为10 mm的小圆柱体为打印对象,以耗材用量和尺寸误差为试验指标,基于多指标正交试验中的极差分析法进行熔融沉积成型三维打印参数最优组合试验。试验结果表明,当层厚为0.4 mm、壁厚为0.4 mm、打印速度为40 mm/s、打印温度为200℃时,进行熔融沉积成型三维打印,可以在基体材料丝消耗较少的情况下获得较高的成型精度。     

FDM 3D打印P LA/木粉复合材料翘曲变形影响因素分析

翘曲变形是影响FDM 3D打印制件质量的一个重要因素。实验以PLA/木粉复合材料丝材为成型原料打印试样,通过正交实验研究了喷嘴温度、平台温度和层厚对试样翘曲量的影响。研究结果表明,三因素中对翘曲量的影响依次是层厚喷嘴温度平台温度,当喷嘴温度在190℃～200℃,平台温度在50℃～80℃,层厚设置为0. 2mm～0.3mm,打印的试样翘曲量比较小。这一点在正交实验中当喷嘴温度190℃,平台温度60℃,层厚0.2 mm时,试样的翘曲量达到最小为0.1mm,得到验证。     

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。     

彩色三维打印中VRML模型的可视化研究

三维打印(3DP)是快速成型技术的一种,基于微滴喷射原理通过喷头喷射粘接剂逐层粘接粉体材料成型。彩色三维打印能根据模型几何和颜色信息制作出彩色成型件,具有广泛的应用前景。由于VRML(Virtual Reality Modeling Language)文件具有数据冗余小、能保存模型颜色信息、适于网络传输等特点,文章采用VRML文件格式作为CAD和彩色三维打印设备间的数据接口。彩色三维打印中模型的读取和显示是切片、路径规划等后续开发的基础,在分析VRML文件格式的基础上,基于VC++和OpenGL平台实现了VRML模型的读取和可视化,建立了适于后续切片处理的数据拓扑结构并实现了模型分层方向的手动选择。在实验室开发的彩色三维打印系统中成功打印出了彩色模型。     

3D打印成型工艺及材料应用研究进展

系统阐述了当前几种主流的三维打印成型工艺的技术特点,着重介绍了三维打印所用材料的特点、改性研究及应用领域.最后结合国内外研究的最新进展,对三维打印材料及相关技术进行了展望.对进一步研究3D打印的成型工艺技术,拓展3D打印材料的种类及应用范围具有指导意义和参考价值.     

基于力学性能的聚乳酸3D打印工艺参数优化

文章通过正交试验方法研究了基于熔融沉积成型3D打印的打印速度、打印温度以及打印层厚等工艺参数对聚乳酸试样力学性能的影响规律.研究结果表明:基于抗拉强度、延伸率及冲击韧性的综合考虑,本试验范围内的最佳3D打印参数为打印速度90 mm/s、打印温度210℃、打印层厚0.20 mm,其抗拉强度可达13.218 MPa,延伸率...     

电喷印喷头位移参数对三维成型精度的影响

电喷印技术是一种新型的微结构成型技术,其由于具有成型精度高、制造成本低、设备结构简单、打印材料广泛等特点,备受业界关注。而基于液态成形的电喷印技术对于三维图形的打印方法,对其实际图形及打印质量难以直接观测,因而快速有效的控制打印三维图形的精度和质量面临重大挑战。本研究提出了一种通过合理设置打印线间距和层间距,以控制打印三维图形的精度和表面质量的有效控制方法。同时,建立了线间距、层间距等工艺参数与最佳成型质量的理论模型,以打印线横截面层高作为评价指标,通过实验探究了喷头逐线逐面打印移动距离对三维图形沉积形貌的影响。研究结果分析、揭示了电喷印技术中上述工艺参数对三维图形的影响及其规律,并进行了三维实体成形试验。基于接触角、喷射流量等因素对线间距和层高的影响的模拟仿真,为基于电喷印技术的三维成型工艺提供指导意义。     

基于琼脂-明胶颗粒的海藻酸钠三维打印工艺研究

为了突破打印复杂结构的限制,确定支撑材料的合适配比,研究打印参数对挤出成型工艺的影响,将琼脂-明胶颗粒作为支撑材料,研究海藻酸钠三维打印工艺。介绍了琼脂-明胶颗粒支撑材料的制备方法,分析了不同气压、不同喷头移动速度及不同温度下的海藻酸钠三维打印效果。通过试验确认:琼脂浓度1.5%～3.5%、明胶浓度1%～2.5%是制备琼脂-明胶颗粒支撑材料的最佳配比范围;喷头移动速度4～10 mm/s、气压压力150 kPa～200 kPa、凝胶温度31～33℃是较为合适的海藻酸钠三维打印工艺参数范围。所研究的三维打印工艺为凝胶类材料的复杂形状三维打印提供了技术参考。     

基于3D打印技术的石墨烯基三维电极设计制造研究进展

锂离子电池因其较高的能量密度、稳定的放电平台和安全的使用环境被广泛应用于航空航天、汽车、可穿戴柔性设备等领域。目前锂离子电池的研究主要集中在薄电极（<50 μm）的设计制造,其较低的单位面积负载（<5 mg·cm^-2）严重制约了面积比容量。因此厚电极的制造（100~500 μm）将成为未来高比能量电池的研究热点。3D打印技术因其可定制化成型复杂电极结构的优势,在厚电极制造领域具有广泛的应用前景。综述了3D打印成型工艺在石墨烯基三维厚电极领域的研究进展,分析了相应3D打印工艺的成型特点（墨水性能、成型精度、适用范围）和工艺难点,展望了石墨烯基三维厚电极3D打印的发展趋势,提出了基于凝胶电解质的全电池成型工艺,为新一代高性能锂离子电池的研制提供新思路。     

FDM三维成型样品缺陷的工艺分析与研究

基于熔融沉积成型的技术原理,利用桌面式三维打印机,研究了喷头温度、分层层厚、打印速度和成型方向对样品质量的影响,分析了翘曲、鼓泡、拉丝等打印缺陷产生的工艺原因,并进一步通过优化参数设置,改进了样品的成型精度和质量。以此在低成本制造的基础上充分发挥三维成型的优势,为促进桌面级3D打印技术的推广应用提供支持。