工作平台可翻转的3D打印机装置结构分析

为了解决当前3D打印制造过程中一些具有悬臂或者空腔结构又不允许添加内部支撑结构的打印件无法制造的问题,设计出一种工作平台可翻转的3D打印机,介绍了其结构组成以及工作原理;通过对系统模型进行运动学分析,得到工作平台机构运动学正解与逆解,为结构的速度分析和运动控制等研究提供了基础。利用ANSYS仿真软件对系统建立仿真模型,得到工作平台结构和喷头结构的应力与模态分析,验证了设计方案的可行性。实现了工作平台可翻转的可能性,完成无支撑结构的曲面结构打印。     

热塑性聚氨酯材料柔性外壳3D打印技术

针对全柔性伸缩型机械臂外壳在3D打印过程中产生的不粘连现象,提出了一种通过减少工件自身压缩量从而优化整体打印效果的方法.运用Inventor三维建模软件结合Cura 3D打印软件对柔性臂外壳进行建模,并利用3D打印机对热塑性聚氨酯材料进行3D打印加工.通过观察试件的实际打印效果,对打印过程中所产生的不粘连的失效形式进行了分析与研究,在利用不同参数水平对同一试件进行打印后,发现不同参数均通过影响工件的压缩量而影响最终的打印效果.为减少工件受重力产生的压缩量,分别提出设置温差、增加散热与增加表面支撑等改进方法,并将改进后的打印效果与原打印效果进行了对比.试验结果表明:添加表面支撑的方法对提高打印效果作用最大,可以将总体不粘连率从8.2%下降到2.5%,验证了所提出改进方案的合理性.     

基于并联解耦机构的三自由度打印平台研究

针对现有并联3D打印平台打印过程中存在较多支撑问题,从打印原理和特点出发,提出了一种解耦的三自由度并联3D打印平台,并对不同角度的悬臂件进行打印实验,打印耗材质量减少68.9%,打印时间减少23.7%,验证了解耦的三自由度并联机构对悬臂结构减少支撑具有良好效果。研究结果对3D打印技术去除支撑具有重要意义。     

熔丝沉积成型中最优放置方向选择算法

在熔丝沉积成型制造中,调整物体放置方向可以改善制造后模型表面精确度,并能有效减少打印耗材和打印时间．但是现有最优放置角度算法很少兼顾这三因素．文中在考虑这三因素的基础上,同时分析人们对显著特征区域精细程度主观观感的不同,以及去除支撑时对模型的损害,提出了支撑体积耗材、模型表面打印耗材、打印时间、模型表面精细度、模型表面显著特征加权精细度、支撑覆着表面积等6项成型指标与放置角度的关系函数,并根据这6项成型评价指标函数构造最优放置角度目标函数;最后,求解最优化目标函数以获取最优放置角度．实验结果表明,该算法可有效计算各种条件下的物体最优放置角度,优化了制造物体表面的精确度,节约了打印耗材和打印时间,避免了部分后处理对模型造成的损害．     

复合快速成形中支撑生成研究

针对复合快速成形中支撑生成的需求,提出了一种基于支撑线的支撑生成算法.该算法首先求出待支撑形状下表面轮廓线中被其他表面支撑的支撑线;然后利用该支撑线识别出悬臂,顶篷,孤岛等不同类型的待支撑形状,并考虑待支撑形状的几何特性和材料强度确定出需要添加支撑的区域和支撑数量,采用Parasolid建模核心生成支撑实体完成了上述算法的系统实现.应用实例表明,该算法能够准确地找出各类待支撑形状并能自动生成适量的支撑.     

基于骨骼肌仿真的3D打印支撑结构

为了保证可打印三维模型中空结构具有足够强度与节省材料,基于仿骨骼肌结构特性对3D打印模型内部支撑结构进行研究.用分水岭算法对将单层骨骼截面图像进行处理并在可打印分层结构上与目标模型进行拼接与图形优化,经由Matching Cube算法还原三维模型.经过仿真计算,输出所需带内部支撑结构的可打印模型.实验分析表明:该方法可以增加对模型指定方向的受力强度,对保证结构强度、节约打印材料有较好的实际意义与理论研究价值.     

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.     

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.     

染色剂对玻璃浆料打印精度的影响

为抑制玻璃浆料的过固化现象,提高玻璃的光固化打印精度,分析了染色剂对玻璃浆料透射深度的影响;通过打印实验,测试了不同含量染色剂对材料透射深度及临界固化时间的关系,对比了不添加染色剂玻璃浆料及添加染色剂玻璃浆料时的打印尺寸精度;运用热重分析仪测定了打印件热反应过程,通过傅里叶红外吸收光谱、X射线衍射研究了染色剂对最终制件...     

快速成型支撑结构设计的算法研究

针对快速成型中对零件添加支撑结构的需求,设计一种新型支撑自动生成的算法。该算法首先建立STL模型拓扑结构,然后识别提取待支撑区域,最后设计相应支撑结构,最终用Visual Studio 2005和OpenGL图形工具开发出自动添加支撑的程序来验证算法,结果表明该算法能实现对零件自动添加准确有效的支撑。     

3D打印技术中的数据文件格式

3D打印是一种快速成型技术,以数字化模型文件为基础进行建模,并通过逐层打印的方式来实现实体的制造,不同的数据文件格式直接影响加工过程和加工效果。介绍了3D打印的工艺流程与三维模型数据的获取技术,从三维数据文件格式、二维层片文件格式、新型的数据文件格式3个方面系统阐述了3D打印技术中的数据文件格式,并分析了各种数据文件格式的内涵与优缺点。最后,根据目前3D打印的发展给出了未来数据文件格式的发展方向。     

一种新的半色调技术

一种新的半色调技术即基于最小平方差模型的改进半色调技术，同时利用了打印模型和视觉模型。该技术是比较对二进制图像进行打印模型和视觉模型双重处理后输出的图像，以及对原始灰度图像仅进行视觉模型处理后输出图像之间的误差最小的一种半色调技术，并提出了一种改进的迭代方法即取反／交换法去实现。实验证明该技术比传统技术具有更高的分辨率和更多的灰度级，图像更清晰。     

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.     

在PB中利用OLE技术将数据保存到WORD文档

PB(PowerBuilder) 是 Sybase公司推出的一种优秀的数据库开发工具,利用它的数据窗口控件可以快速地开发出一个数据管理系统.现在许多单位很注重报表的格式,需要不同类型的报表,所以必须提高报表格式的多样性.虽然我们可以利用PB设计出具有打印功能的窗口,但是由于格式是事先规定好的,用户很难根据需要进行修改.而Word是大家熟悉的一种文字处理工具,具有强大的编辑与打印功能,如果能够将数据源动态地导入到Word文档中,然后在Word中调整和打印,用户的自由度就比较大.通过实例介绍一种通过OLE技术将数据嵌入到Word文档的方法.     

防屈曲支撑理论分析与有限元模拟

目的 研究保证防屈曲支撑稳定工作性能的问题.给出防屈曲支撑的构成要求.方法 对防屈曲支撑进行理论分析,并结合通用有限元程序,进行二次开发,对六种不用类型的防屈曲支撑的有限元模型进行分析.结果 防屈曲支撑的整体稳定的理想条件为屈曲约束比ζ大于1,通过有限元模拟分析初始缺陷对支撑稳定工作的影响,提出屈曲约束比ζ的限值应提高.屈曲约束单元内填充的砂浆或混凝土能有效防止支撑的高阶屈曲.支撑的扭转屈曲可通过控制连接段的宽厚比不超过√Ei/2(1 v)fy来防止.结论 通过理论分析给出保证防屈曲支撑稳定工作的条件,修正屈曲约束比要求以考虑初始缺陷的影响.分析中不同截面类型的支撑对屈曲约束比的不同要求是由截面尺寸不连续引起,因此对不用的支撑类型均可采用相同的屈曲约束比要求.     

防屈曲支撑混凝土框架结构地震损伤分析

为了研究防屈曲支撑对往复荷载作用下混凝土框架结构损伤发展的影响,基于5榀不同跨度、不同支撑布置情况的防屈曲支撑混凝土框架拟静力试验结果,开展了防屈曲支撑混凝土框架地震损伤发展规律的研究分析。利用已有的地震损伤模型计算不同支撑形式下的防屈曲支撑混凝土框架的损伤指标,根据计算结果分析结构的损伤演化规律,并与防屈曲支撑混凝土框架结构在往复荷载作用下实际的性能演变和损伤发展情况进行对比分析。分析结果表明:相比于其他损伤模型,Gosain模型、Hwang模型及欧进萍模型能较为准确地反映防屈曲支撑混凝土框架在往复荷载作用下的损伤发展规律,可用于描述该类结构损伤演化,且对于不同的支撑形式,采用偏心支撑的混凝土框架结构在加载后期损伤的发展较平缓,说明耗能梁段利用其塑性耗能有效延缓了结构的损伤发展,避免结构发生过早破坏。     

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.     

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.     

阳离子添加剂在彩喷纸涂层中的应用研究

涂布纸表面具有高的打印／染料密度能够使喷墨打印图像获得良好的再现性，通常在涂层中添加阳离子添加荆将阴离子型染料固着在涂层表面。本实验中，将实验室自制的3种聚二甲基二烯丙基氯化铵（Poly-DMDAAC）产物A、B、C作为阳离子添加剂，探讨了不同产物对喷墨打印纸涂料粘度（剪切粘度）、Zeta电位的影响，以及对涂布喷墨打印纸油墨吸收性、打印光密度、耐水性能的影响。通过与进口阳离子添加剂产品对比表明，C的应用效果最佳。     

2014中国（宁波）3D打印与军民两用技术论坛暨3D打印新技术新材料展览会顺利召开

5月21～22日,由中国航天系统科学与工程研究院主办、《军民两用技术与产品》编辑部与宁波模具协会联合承办的“2014中国（宁波）3D打印与军民两用技术论坛暨3D打印新技术新材料展览会”在浙江省宁波市国际会展中心顺利召开。3D打印技术是典型的军民两用技术,可应用于航空、航天、兵器、工业设计与制造、模具、医疗．以及电影、建筑、创意设计等领域。近年来,3D打印技术发展迅速,在我国航空、航天等领域的应用也越来越广泛,已成为目前制造技术领域的研究热点。而在民用领域,3D打印技术对产业结构转型升级也具有巨大的支撑作用。