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3D打印技术的聚乳酸复合材料研究

3D打印技术在近几年发展十分迅速,因其操作方法简单,制造速度快等优点,逐渐应用到各行各业.聚乳酸作为一种优良的可生物兼容可降解材料,因其成型温度和成型工艺良好,成为3D打印技术最常用的原材料之一.随着人们生活水平的提高,对于3D打印材料的要求也越来越高,这使得以聚乳酸为主的新型复合材料在近些年来发展迅速.聚乳酸与其他材料复合生成新型复合材料,可以弥补聚乳酸本身硬度低、导电性能差等缺点,通过熔融沉积成型技术,能够满足人们在不同领域的不同需求,使得3D打印的应用领域不断扩大,也使得以聚乳酸为主体的复合材料拥有巨大的发展前景.     

陶瓷3D打印技术综述

针对陶瓷材料硬脆性带来的难以切削加工技术瓶颈,开发了一种可用于3D打印先驱体陶瓷材料的工艺——热固沉积成型工艺（thermo-setting modeling,TSM）,基于此工艺,设计并优化了先驱体陶瓷材料3D打印机螺杆挤出装置.首先,确定了先驱体陶瓷材料配比并进行材料性质测试,提出热固沉积成型工艺.其次,设计了先驱体陶瓷材料螺杆挤出装置并进行初步打印实验.再次,通过ANSYS Fluent仿真分析螺杆挤出装置在打印过程中内部流场的变化情况并为优化设计提供依据.最后,对螺杆挤出装置进行优化设计,为了得到更高的打印精度,将原有的0.6 mm喷头直径缩小至0.5 mm;仿真分析发现,将螺杆转速由40 r/min提高至60 r/min,螺杆外径与机筒内壁的间隙由0.50 mm缩小至为0.25 mm,可使打印效率提高49.1%,并通过打印实验进行验证.结果表明,该螺杆挤出装置能够满足3D打印精度和效率要求并能打印出形状复杂的先驱体陶瓷零件,为陶瓷材料零件的成型加工提供了一种途径和方法.

     

熔融沉积成型3D打印拉丝缺陷的正交实验研究

为了及时解决打印过程中的拉丝异常工况,提出基于振动信号的熔融沉积成型(FDM)3D打印拉丝缺陷正交分析方法. 开展单因素试验,对加速度振动传感器采集的信号进行时域分析,提取相关峭度、峰值因子和脉冲因子特征值,确定喷头温度、回抽距离、回抽速率和空驶速率4个打印参数与零件拉丝缺陷的关系. 在单因素试验的基础上进行四因素三水平正交试验,以提取的振动信号时域特征值为评价指标,通过极差与方差分析对试验数据进行分析. 试验结果表明,利用该方法可以对拉丝缺陷进行识别,其中在使用材料为PLA的情况下,回抽距离和喷头温度对零件拉丝缺陷的影响显著,空驶速率和回抽速率影响不显著,当喷头温度为190 ℃、回抽速率为50 mm/s、回抽距离为12 mm、空驶速度为50 mm/s时,打印模型的拉丝情况最好.     

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.     

工艺参数对3D打印陶瓷零件质量的影响

3D打印技术可用于制造结构复杂、致密度高的陶瓷零件,其工艺参数的选择对零件的加工质量具有重要影响.不同挤出头直径下,挤出速度随着挤出压力的增大而加快,分层厚度与挤出头直径相关,而扫描速度与挤出速度的配合关系会直接影响陶瓷零件的成型精度.试验结果表明:在挤出头长度为5 mm,挤出头直径为0.6 mm,挤出压力为4 kg/cm2,扫描速度为20 mm/s,分层厚度为0.5 mm的打印参数下,能够打印出较理想的陶瓷零件.     

间接3D陶瓷打印技术:文献综述

增材制造(AM),也称为3D打印(3DP)技术,是一种在过去40年中发展迅速的先进制造技术.然而,由于开裂的问题,陶瓷材料的打印仍然具有挑战性.间接3D打印由于其快制造速度和低成本而受到关注.间接3D打印将直接3D打印的一步成型过程分为粘结和材料烧结,避免了由于快速冷却而导致的内应力,从而可以实现形状复杂的高质量陶瓷组...     

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打印混凝土打印喷头的研究进展

3D打印混凝土技术是一种利用打印喷头选择性地叠加混凝土材料的成型方法,该技术以数字制造、降维制造、堆积制造、直接制造、快速制造等特点为绿色建筑业发展提供了新思路。3D打印混凝土设备的机械系统具备材料混合、搅拌和挤出打印3个主要功能,主要由混料装置、供料传送装置、打印装置和机架组成。打印喷头是3D打印混凝土设备机械系统的关键部件,不仅要满足均质浆料能够顺利挤出的需求,还应保证打印出的构件不坍塌并具备良好的层间结合强度等。因此,打印喷头的结构设计也是设备研制的重要任务之一。本文系统地总结了国内外3D打印混凝土成型工艺,按照功能特征分类介绍了3D打印混凝土设备的打印喷头,对其结构及工作原理进行了分析。     

论3D打印技术所带来的知识产权保护问题

3D打印技术给知识产权保护带来诸多挑战。本文从3D数字作品和3D打印作品人手,对3D打印技术的全过程进行分析后,提出三个关于3D打印知识产权保护的建议：第一,我国著作权法应该引入数字作品原创性测试法,以明确3D数字作品的保护范围及外延;第二,将CC知识共享协议强制引入3D数字作品共享平台,以降低著作权侵权率;第三,将我国著作权法中的＂通知、移除＂规则引入专利法,提前阻止专利侵权的发生。     

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.     

浅析3D打印技术在航空航天领域电子产品设计上的应用

最近几年以来,随着3D打印技术的发展,3D打印技术已经成功地运用到各个领域.甚至以美国和欧洲等科学技术较发达的国家为首,已将3D打印技术成功地运用到航空航天领域.3D打印通俗来说既是增材的制造技术,虽然3D打印技术在航空航天的电子产品领域仍处于初期阶段,但是就各国对它的实施项目来说,3D打印技术在航空航天电子产品设计具有重大的发展价值和潜力.据不完全统计航空航天电子产品设计使用3D打印技术已经超过15%.     

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.     

3D打印对我国创意设计产品研发产生的重要影响

在我国创意设计产品研发领域,3D打印技术的应用,无疑给创意设计产品研发带来了深刻的变革。从技术本身来讲,3D打印技术与传统的成像技术和成型技术有着明显区别,3D打印技术不但继承了现有成像技术的优点,还成功的实现了平面图形向3D图形的转化,极大的提高了制图能力,使创意设计产品研发的制图周期大大缩短。     

生物陶瓷3D打印技术研究进展

本文概述了生物陶瓷3D打印领域的技术研究进展,阐述了生物陶瓷的分类和特点,以及3D打印技术同传统加工工艺相比所具有的优势,综述了国内外专家在成型材料、性能优化和骨建模及成型技术方面所做出的研究,并对其应用和发展前景做了总结.     

面向光固化3D打印技术的汽车车身整体化制造及层厚优化

针对油泥模型技术所普遍存在的制造周期长以及精度难以控制的问题,将光固化3D打印技术运用于汽车车身整体化制造中.实验结果表明:3D打印技术可使工作周期压缩至几天,并且适合于对产品外型进行有效评估,提高汽车车身整体化制造的效率,最终降低企业研发成本.借助UG和Magics软件,提高设计参数选择的灵活性,实现汽车车身的三维建模以及STL文件的导入.基于影响成形件精度的因素有光斑直径、扫描间距、扫描速度、分层厚度等,根据汽车车身轮廓以曲线为主的特征,推导出基于贝塞尔曲线的最佳分层厚度计算方法,达到层厚优化的效果.     

3D打印在三维动画设计专业中的应用

在"中国制造2025"推动下,3D打印迎来高速发展期,技术瓶颈不断突破,市场空间巨大。河北政法职业学院尝试将3D打印植入三维动画设计专业,第一课堂与第二课堂相结合、创新实践与专业技能相结合、创业帮扶与文化引领相结合,开发学生的创新创业思维,培养学生发现问题、探索问题、解决问题的能力。     

试论3D打印技术在电子产品配件上的创新设计应用

随着科学技术的不断发展,3D打印技术已经越来越成为人们生活中不可缺少的一部分.3D打印技术的出现,极大地发挥了人们的聪明才智,让人们生活中的电子产品配件等在创新设计上更加体现人性化以及个性化等特点.本文综述了3D打印技术的概念与特点,从电子产品配件创新的角度对3D打印技术的应用作了一个简要的概述,旨在为3D打印技术在电子产品配件上的应用提供一个参考方向.     

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。     

桌面级FDM高精度3D打印机的设计

FDM3D打印机以其成本优势一直受到各行业的欢迎,但是也由于其打印精度不高而带来诸多问题。本文设计出了一款以Core XY结构为打印行走平台的桌面级FDM3D打印机,该打印机打印空间利用率更高,行走平台结构更为轻巧,减去了X轴步进电机的质量,从而极大解决了打印过程中大惯性所带来的问题,面对细小部位打印能够更加精细,进而提升打印的成型精度。