浅谈3D打印技术的应用与发展

印刷和打印技术是信息传播中的两种重要途径,给信息传播带来了非常巨大的影响,这些方式主要是采用平面图文信息传播的方式.3D打印技术又称为三维打印技术,即建立在传统二维平面印刷打印技术之上,运用逐层二维打印叠加的方式,在三维立体的空间中制造出产品.本篇文章主要对3D打印技术在各个领域之中的运用进行叙述,对限制3D打印技术发展的原因进行分析和总结,并对3D打印技术的发展情况进行预测.     

基于3D打印的定制脊柱侧弯矫形器设计制造与舒适度评价

针对青少年脊柱侧弯矫正问题,研制一款由3D打印制成的脊柱侧弯矫形器并做出舒适度评价.该方法依据色努矫形原理,建立脊柱侧弯矫形器三维模型,并考虑躯干约束对矫形器进行了有限元仿真分析和结构优化,最后进行模型的分块和3D打印,分析精度误差.依据模糊理论和层次分析法,建立了包括环境、材料、结构、运动4个方面的主观舒适度评价方法.结果表明:3D打印技术可实现定制脊柱侧弯矫形器的制造与生产,并在几何精度和穿戴舒适性上表现良好.     

3D打印技术在古建筑保护中的运用

随着科学技术的高速发展,3D打印离人们的生活越来越近,在多处领域中已得到运用。与此同时,随着国家对传统文化的重视,人们更加关注古建筑的保护问题。通过利用最新的3D打印技术,实现了古建筑可拆卸结构模型的还原;结合还原的实践体会,对3D打印技术的发展现状和前景进行了分析,并阐述了3D打印技术对古建筑保护的巨大意义与前景发展。     

风电叶片的3D 打印系统性高效制造方法

提出风电叶片3D打印系统性高效制造方法。首先,采用逆向设计完成了叶片三维扫描,获取点云数据与三维模型;通过有限元方法进行静力与屈曲分析,用以结构尺寸的微调;最终,利用3D打印技术做出了实体样件模型。结果证明所提出的方法可行,且在类似风电叶片这样复杂型面构件的高效集成制造与自动化方面具有重要意义。     

梦想照进现实 看得见摸得着的

3D打印建筑模型由于建筑设计的日益复杂,传统的模型制作已经不能满足设计师的需求。在国外,快速成型技术已经成为建筑设计师不可缺失的工具。使用该技术可以获取现有建筑的真实三维模型,并以此为基础开发出更广泛的延伸应用,如改型设计、展示、数字化档案、修复、快速成型等。工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型,这种方法快速、成本低、环保,     

基于机械臂3D打印的两种常用材料性能研究

ABS和PLA是3D打印常用的两种塑料耗材,均应用广泛,但易混淆.以3D打印风能发电装置模型为例,在机械臂3D打印系统的基础上,利用三维建模软件UG NX和对应的Studio控制软件,分别采用ABS和PLA耗材对模型进行3D打印,并对产品的打印温度、打印特性(功能)、打印产品的结构和强度进行分析比较.结果表明:3D打印...     

火炸药光固化3D打印成型

针对发射药、推进剂、炸药光固化3D打印技术,按照光固化3D打印技术的特点和应用方向,综述火炸药光固化3D打印技术的研究进展. 概述立体光固化成型技术、数字光处理技术、连续液面制造技术的成型原理以及工艺特点,分析光固化3D打印火炸药研究存在的问题,提出光固化3D打印火炸药采用新型黏合剂的重要性,总结光固化黏合剂的发展方向和趋势,并对火炸药光固化3D打印技术发展方向进行预测. 指出火炸药光固化3D打印技术应按照火炸药的应用背景,对光固化3D打印火炸药用含能黏合剂设计与制备、黏合剂与固体填料表界面作用、工艺适配性、性能精细化表征进行系统化研究,为光固化3D打印技术在火炸药中的应用提供参考.     

新材料与新工艺

3D打印新方法可节省70%材料中国科学技术大学数学科学学院国家数学与交叉科学中心(合肥)图形与几何计算实验室在3D打印领域取得重要研究进展,成功实现了"经济节约型"3D打印的结构优化设计与验证。与实心打印相比,采用该3D打印新方法可节省约70%的材料并缩短制造时间。随着3D打印机及其相关技术的发展,3D打印技术逐渐在工业制造、医学工程、原型验证、个性化定制等领域获得了应用。由于原材料和工作原理的限制,3D打印技术目前存在原材料昂贵、机械寿命短、加工速度慢等缺     

PolyTrans-for-Maya的正确安装及使用

PolyTrans是如今三维数据文件格式转换的业界标准。PolyTrans-for-Maya的安装涉及到操作系统、PolyTrans的母程序NuGraf以及高端三维应用软件A|SMaya4.0本身，具有一定的难度。本文针对PolyTrans-for-Maya的正确安装进行了深入的讨论，且以3DStudio MAX4.0与A|W Maya4.0之间的三维数据文件转换为例详细讲述了PolyTrans的使用，读者可据此例最大范围地解决三维图形软件包之间的三维数据文件转换的问题。     

3D打印技术的应用与发展

3D打印技术是一种新型的制造加工技术,越来越受到机械加工领域工作者的重视.3D打印技术体系中比较流行的3D打印技术工艺包括FDM、LOM、SLA、SLS等,.3D打印技术除应用于设计模型、功能制造模型、实验分析模型外,还可广泛应用于航空、医疗、建筑、艺术行业.目前3D打印所面临缺乏技术创新、成本增加、价格昂贵等挑战与机遇.3D打印技术将对机械制造行业产生深刻变革,从根本上实现传统制造向智能绿色制造的转变.     

基于VC的STL文件读取

就CAD系统较常用文件格式STL的快速读取问题展开讨论,分析了STL两种文件格式的特点,并讨论了冗余数据的消除.     

基于合并因子的多种格式文件索引技术

为了改进传统的文本检索技术存在检索文件格式种类单一,索引大数据量文件速度慢,甚至造成内存溢出等问题,基于Lucene系统及相关技术,研究了基于合并因子的多种格式文件索引技术,并在此基础上构建了中文文本信息检索系统.实验分析表明,本系统有效地实现了多种格式文件检索功能,通过合并因子的设定有效提高了索引速度,系统可靠性高.     

基于数字光处理技术的3D打印技术

介绍了以数字光处理(digital light processing,DLP)技术发展出的3D打印技术并讨论了其光学系统对成型效果的影响.介绍了现有3D打印技术的种类、光固化快速成型技术以及DLP技术的原理.说明了以DLP技术为核心的3D打印系统的基本结构,具体说明了DLP技术如何运用于快速成型领域.内容包括数字微镜器件(digital micro-mirror device,DMD)的组成和驱动原理、DLP技术中使用的典型光学系统结构,以及它们在3D打印技术中起到的作用.接着,讨论了在3D打印应用中,DLP技术需要注意的问题.内容包括DLP系统适用的光波长、投影幅面的均匀性和成型精度.最后,总结了DLP技术在3D打印领域的优势及不足.     

基于热力学分析的FDM3D彩色打印喷头结构优化

基于FDM3D打印技术的前提下，利用品红黄蓝三原色配色原理设计了用于彩色3D打印配色的五进一出打印喷头。针对于熔融沉积3D打印，打印头在打印过程中存在热结构和分布的不合理会影响整个打印过程的精度和打印件的质量。采用热力学分析方法对于设计的五进一出打印喷头的结构进行分析优化，可以更加直观地观测到打印过程中喷头的温度分布，验证了五进一出打印喷头结构的合理性，为基于FDM的彩色3D打印提供了技术理论支持。     

基于Delphi的激光雕刻上位机软件设计与实现

以Delphi为软件开发环境和平台,设计了激光雕刻系统的上位机软件,实现了矢量图数据信息的转换并配合激光控制卡来实现图案的雕刻,系统支持AutoCAD、CorelDRAW等专业绘图软件绘制出来的矢量图格式如PLT、Dxf文件的雕刻。系统较传统的机床加工速度更快,且操作简单、控制方便、控制精度更高。     

换热器性能试验测控系统

换热器性能试验测控系统能自动完成数据的实时采集、过程控制、数据处理、归档、日志及报表的打印等全部工作。并针对受多变量影响的换热器流量和薄壁换热器流量的变化所产生的交互影响,对换热器性能试验采用了无需对象数学模型自适应能力的控制方法。     

生物3D打印装置及打印模型形貌检测

为了能够实时观测生物3D打印全过程,并对打印模型的形貌进行检测及重建,设计集成式生物3D打印机检测系统. 通过开发具备视频监测功能的打印喷头,实现对打印模型的在线检测. 采用色散共焦位移测量技术,通过对打印模型X、Y轴的位置信息及Z轴的高度信息进行扫描得到测量数据,并结合MountainsMap实现打印模型的形貌重建. 使用LabVIEW完成上位机操作系统的设计,建立G-code与打印模型的映射关系,实现打印轨迹的可视化,确保在程序运行到当前代码段时打印模型的准确性. 通过实验验证生物3D打印机的在线检测功能,对网格状及凸台模型的表面进行形貌检测,结果表明检测系统能够实现对打印模型的形貌检测. 打印模型表面形貌特征的可视化数据为构建精准打印模型提供数据支持,计算机视觉技术为高精度生物3D打印提供有效的检测手段.     

绘图仪式高速激光树脂3D打印设备研制

为了进一步探索3D打印实现方法,提高精度和效率,在绘图仪的结构基础上,结合光固化立体打印技术(SLA)的原理,设计了一种用于树脂材料的绘图仪式3D打印设备(SLP),它拥有绘图仪式的运动结构,激光及聚焦部分可直接做xy二维运动.相对于SLA技术,SLP大幅减小了焦距,所以对光源的要求更低.相比SLA和数字光处理技术(DLP),SLP加工幅面更容易扩大.     

3D打印成型技术及工艺参数优化设计

近年来3D打印技术的逐层堆叠成型原理使其更加灵活,越来越受到人们的重视,成为一个新的研究热点.从成形质量出发,探究熔融沉积成型3D打印技术的最优工艺参数,重点介绍设备工艺原理和工艺流程,总结了打印温度、打印速度、打印层高、填充角度和填充密度对成形质量的影响,通过对试样的力学性能和样件质量分析,得到了3D打印技术的工艺参数优化方案.并以氧气瓶模型设计为实例说明可以通过3D打印参数完善不同制件的应用需求.     

基于数字微喷的金属粉末三维打印实现方法研究

金属三维打印能够实现复杂功能零件直接制造与净近成型,具有广阔的应用前景和重要的研究价值. 在高精度金属三维打印领域目前以选择性激光烧结(SLS)工艺为主,但由于选择性激光烧结工艺的设备成本高、模型成型时间长、金属粉末材料选择范围窄等原因,限制了其应用范围. 本文提出一种“基于数字微喷与UV光固化相结合的金属粉末三维打印”实现方法,开发出一套完整的硬件平台与软件系统,并进行了相关的实验,验证了工艺的可行性和开发系统的可靠性. 该方法为金属三维打印提供了新的实现方法,具有较高的研究价值和意义.