FDM熔融沉积3D打印悬垂结构试验研究

为了指导3D打印技术课程实训与技能竞赛、研究PLA聚乳酸材料熔融沉积成型悬垂面的表面质量和打印效率,通过自主设计悬垂模型结构,试验研究了不同悬垂角度下悬垂结构表面的成型质量;并且,通过单一变量法,对悬垂模型结构的打印层厚、填充密度、有无支撑三个工艺参数进行了试验研究,结果表明：打印层厚对悬垂结构熔融沉积成型效率影响最大、填充密度对悬垂成型外表面质量影响最小,并为3D打印实训课程的教学和技能大赛中悬垂结构熔融沉积成型提供了方法参考。     

扫描速度对熔融堆积成形影响的有限元分析

熔融堆积成形是一种重要的快速原型工艺，为了提高其加工效率，提出了高速扫描的工艺方案，通过有限元分析及工艺实验，验证了高速扫描的合理性和可行性。数值建模以及有限元分析在非线性有限元软件MRAC的基础上进行，利用了单元激活技术，进行了二次开发，合理地描述出熔融堆积成形过程。     

挤出式FDM 3D打印喷头的优化设计

针对挤出式FDM 3D打印喷头结构进行优化设计.采用数值模拟方法,建立了喷头有限元分析模型,分析了不同的加热套材料、不同加热棒数量、不同材料腔直径对喷头温度分布的影响规律,确定了优化的结构,并制作挤出式FDM 3D打印喷头.用红外热像仪对喷头温度分布进行了测量,喷嘴处实测温度和模拟温度偏差为0.59℃,推杆与材料腔的配...     

熔融材料堆积成形技术及其应用

介绍了熔融材料堆积成形技术，对熔融挤出堆积成形和熔融喷射堆积成形进行了对比，讨论了这一成形技术的特点和应用领域。     

斜坡3D打印表面质量分析与实验研究

FDM-3D打印技术是高职院校工业设计、数字化设计与制造等技能大赛赛项的重要技术。本文通过建立表面粗糙度计算模型,研究0.2mm打印层厚下,0°-90°斜坡角3D打印制件的表面质量;通过实验研究表明：随着斜坡角的增大,Ra值近似线性减小,同时和实验测量值对比,预测误差算术平均值等于0.016mm,说明建立的表面粗糙度模型可以指导职业技能大赛中斜坡打印工艺参数的设定。     

熔融沉积3D打印成型中零件产生的现象分析

随着信息化、工业化的不断发展,传统加工方法已无法满足人们的需求.利用先进制造技术完成产品的快速成型,极大地缩短了开发周期,降低了加工成本.基于熔融沉积3D打印技术,对薄壁工艺、模型填充强度、拉丝现象、侧面波浪纹、翘曲变形等打印成型工艺进行了分析,找出这些工艺存在问题,提出相应的应对措施,为3D打印技术的进一步研究与应用...     

熔融沉积式3D打印切片轮廓路径优化算法

在研究3D打印切片过程中,针对当前存在打印效率低、加工时间长等问题,提出一种熔融沉积式3D打印切片轮廓路径优化算法.该算法采用一种改进的最短距离法确定各个轮廓的打印起始点,并将蚁群算法与遗传算法有效结合,形成一种改进的蚁群算法模型,最后应用到3D打印切片轮廓路径规划中,求出单层轮廓的最优打印顺序.通过与传统切片软件Cu...     

3D打印技术的应用

被认为推动了第三次工业革命进程的3D打印技术,涉及信息技术、材料科学、精密机械等多个方面。投入民用工业是近年来的事,多用于大型制造业。随着3D打印技术的应用越来越广泛,各种耗材、打印机的价格必将呈现下降趋势,未来3D打印机完全有可能像传统打印机一样,成为每家每户都买得起、用得上的设备。     

熔融堆积成形材料挤出技术研究

研究了熔融堆积成形工艺中的一个关键技术——材料挤压。分析了国内外各种机型的结构特点,提出了一种新的材料分级加压挤出方式,并采用该方式开发完成了基于熔融堆积工艺的MEM-600成形机。     

熔融挤压堆积成形的原型精度分析

从分层叠加制造的基本原理出发,通过几何运算,建立了用于分析原理性误差的理论公式。该公式适用于ＲＰ技术的各种工艺方法,具有普遍意义;通过成形实验,探讨了几咱不同聚合物材料的成形精度规律。结果表明,试件的实测结果与理论值吻合。同时发现,当采用结晶型材料,由于其具有较大的线收缩率,将造成较大的尺寸误差。     

熔融沉积成型工艺中构建时间的研究

为了解决熔融沉积成型制造中存在零件原型构建时间过长的问题,本文在研究了零件原型构建时间产生机理的基础上,给出了构建时间的理论计算方法并分析了影响构建时间的因素。以不同边长的实心立方体为例,通过理论计算得到的构建时间与实验所用构建时间相对比,分析了产生时间差值的影响因素,得出了零件原型体积与构建时间的数学关系式,进一步为缩短零件原型构建时间提供了研究方向。     

基于超声振动的激光金属堆积机理研究分析

为提高316L不锈钢材料的激光堆积层硬度,提出了激光超声堆积（LUMD)方法。该方法通过基板的超声振动来改变堆积层晶粒的生长方向和生长速度,达到细化堆积层的晶粒、提高堆积层显微硬度之目的。在理论分析的基础上,通过实验测试了相同工艺参数下堆积层晶粒的大小和硬度。实验结果显示,改变LUMD的工艺参数后,堆积层晶粒得到了细化,堆积层的硬度得到了不同程度的提高。研究表明,采用LUMD方法可使堆积层的显微硬度得到显著提高。     

一种熔融沉积3D打印的高性能超材料吸波结构

高性能超材料吸波结构是近年学术界和工程界研究的热点,它通过单元结构的周期阵列排布形成吸波超材料结构,实现超材料的吸波层与自由空间的阻抗匹配,大幅提高对电磁波的吸收率,在隐形技术、通信天线及微波成像等军事和民用领域具有广阔的应用前景。基于超材料阻抗匹配原理,提出了熔融沉积3D打印技术制备超材料吸波结构的方法,实现了一种由聚乳酸（Polylactic acid,PLA）单元空腔和具有优异电磁特性的蒸馏水复合组成的超材料结构的精确设计与制造,获得了在8.2~30.0 GHz电磁波频带内具有90%以上吸波率的高性能超材料吸波结构。研究表明该超材料结构还具有良好的极化无关和宽角度吸波特性。所设计制造的超材料吸波结构具有性能强、厚度薄、质量小等诸多优异的特性,为推动高性能吸波结构的深入研究提供了一种新的思路。     

CFD在熔融沉积成型挤出头性能分析中的应用

对两种丝料型熔融沉积快速成型(FDM)技术的挤出头进行性能比较分析,所用成型材料为生物可降解塑料聚乳酸(PLA)。应用计算流体动力学软件(CFD)Star CCM+进行挤出头各部件传热以及PLA在挤出头内流道熔融和流动情况的模拟,建立挤出头性能评判指标分别为进料阻力、熔融段长度、能量利用率和准备时间四部分。建立适当的模型和边界条件进行模拟,并监控所需参数,最后通过实验进行进料阻力模拟结果准确性验证,说明用CFD模拟的方法进行3D打印挤出头进料性能对比研究是可行的。     

基于ARM的FDM控制系统

文中就FDM快速成型技术提出一套基于ARM控制器的嵌入式、模块化、网络化控制系统.FDM控制系统由主控模块、运动模块、温控模块和送丝模块四大模块组成,各个模块都带有独立的CAN总线通讯模块,增强了系统的独立性和可移植性.另提出基于标准数控代码的加工模式,从而建立1个成本低、性能高、稳定可靠和易于组态复杂控制系统.     

基于温度场的熔融沉积成型过程质量监控

对熔融沉积成型打印过程中常见的喷头堵塞的故障类型进行研究,共设计了三种形状的产品,每组都通过改变喷嘴温度进行正常打印和非正常打印两组实验。在分析非正常打印的五种状态的基础上,采用基于定性趋势分析方法的过程质量监控技术,利用红外热像仪获取产品每一层的温度图形并提取特征值的变化值和变化率,然后分析不同温度特征值与打印状态转变的关系。实验结果表明:通过定性趋势分析方法能够准确提取不同打印状态之间的分段点,且提取的变化值和变化率的趋势相同;在实际打印过程中可以通过特征值的监测来判断产品质量,提高产品表面精度。     

基于计算机视觉的旋转构件动态参数检测方法

在机械旋转构件的动态参数检测中,传统的检测法由于需接触检测而难以满足实时检测要求。提出了基于计算机视觉原理的非接触实时在线定量检测方法,设计了以TMS320C6701DSP为核心的旋转构件动态参数检测系统。为实现机械构件的非接触式在线实时定量检测提供新的技术与方法。     

熔融沉积快速成型工艺的原理及过程

快速成型技术中的熔融沉积造型(FDM)工艺由于设备费用较低、材料利用率较高而在实际生产中得到广泛的应用。介绍了FDM的工艺原理和工艺过程，并指出该工艺的特点及应用范围。