无掩模定域性电沉积微镍柱工艺研究

无掩模定域性电沉积技术是一种以增材制造方式进行电化学沉积的先进制造方法。用定域性电沉积方法沉积微镍柱结构,通过实体显微镜和扫描电镜观察微镍柱沉积高度、直径及微观形貌,并根据测量结果计算平均沉积速率,设计双因素实验研究脉冲电压、电解液浓度、添加剂及电极间隙对定域性电沉积微镍柱的影响。结果表明：微镍柱平均直径及平均沉积速率随脉冲电压增大均快速增大,脉冲电压大于4.0V时微镍柱更为致密,但表面弯曲且粗细不均;不同脉冲电压下,改变电解液浓度产生的影响不同,主要影响微镍柱沉积速率及表面形貌;添加剂（PPS-OH）使微镍柱表面形貌变得光滑平整、光亮度增加,微镍柱平均直径及沉积速率随添加剂含量增大而减小;电极间隙主要影响微镍柱沉积形态及沉积速率,电极间隙大于10μm时沉积得到的微镍柱逐渐呈现圆锥状,平均沉积速率减小明显。当脉冲电压4.2V、氨基磺酸镍含量300g/L、添加剂（PPS-OH）含量0.5g/L及电极间隙10μm时,无掩模定域性电沉积得到的微镍柱形状规整、粗细均匀且表面光滑平整。     

喷射电沉积快速成形的定域性实验研究

介绍了喷射电沉积快速成形技术的基本原理，分析了金属零件成形过程中，定域性对零件成形精度的重要性，并对影响定域性的因素进行了基础实验研究。结果表明：喷嘴口径、喷嘴与阴极间的距离对定域性有密切关系，喷嘴口径小、喷嘴距离小，则定域性好，尺寸精度高；阴极电流密度和喷嘴扫描速度对定域性亦有影响，阴极电流密度低、喷嘴扫描速度快，则金属沉积斑尺寸小，定域性好。     

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。     

基于DLP的珠宝树脂3D打印工艺研究

DLP(数字光处理技术)是一种以面曝光的方式逐层成型的3D打印技术.在DLP的3D打印工艺过程中,当分层厚度确定时,零件的打印精度主要取决于曝光时间和成型方向.设计一个测试试样,研究了采用DLP工艺打印珠宝树脂材料过程中的单层曝光时间和零件成型方向对不同特征打印精度的影响规律.研究结果表明:对于所采用的珠宝铸造树脂曝光...     

工艺参数对定间距电沉积微镍柱表面形貌的影响

电沉积过程中电极极间距的恒定可以有效地提高电沉积的沉积效果,研究了脉冲电压幅值、脉冲占空比和负向脉冲电流对微镍柱表面形貌的影响。为了探索当极间距恒定后脉冲电压幅值、脉冲占空比和负向脉冲电流对微镍柱表面形貌的影响,采用扫描电子显微镜和体式显微镜观测微镍柱表面形貌,采用COMSOL Multiphysic软件对电流密度和电场强度进行仿真验证,研究各个工艺参数对微镍柱表面形貌的影响,对比在相同参数下定间距与变间距沉积、有无负向脉冲电流的微镍柱的表面形貌。结果表明：在定间距下,电压在4.1～4.7V时,可以得到圆柱度较好且平均直径在47～100μm的微镍柱;在电压为4.7V时,微镍柱呈尖锥状,无分叉现象和瘤状沉积,随着电压的增加,沉积速率从0.33μm/s增长到0.7μm/s,优化后的负向脉冲电流参数为电压2V,频率0.5kHz,占空比60%,单个周期内正负脉冲个数比值5:1。恒定极间距可以改善微镍柱呈堆叠状沉积的现象,增加负向脉冲可以对微镍柱实现一定的修整效果,同时起到消溶沉积层的微毛刺、微凸起和枝状晶作用。     

电场驱动微尺度3D打印掩膜电解加工微结构

针对目前掩膜微细电解加工掩膜制作工艺复杂、微结构加工精度差等问题,提出电场驱动微尺度3D打印掩膜与阴极振动脉冲电解加工新方法。充分利用微尺度3D打印高分辨率、掩膜灵活性的优势,实现聚乳酸(PLA)材料微米级掩膜的精确打印,结合阴极振动进给与脉冲电压同步控制的电解加工工艺,取得了较好的加工效果。研究微尺度3D打印掩膜工艺规律,建立了阴极振动与脉冲同步电解加工模型,仿真分析间隙动态变化条件下的电流密度分布规律及微沟槽轮廓成形规律。开展了系统的工艺实验,得到主要工艺参数对微沟槽形貌轮廓、加工精度以及微槽深度与宽度方向蚀除量的影响规律。利用优化的工艺参数,在304不锈钢材料上稳定加工出平均深度为42.66μm、平均宽度为218.72 μm的平面线圈微沟槽结构,深度和宽度方向的标准偏差分别为1.23 μm和4.66 μm,表面粗糙度范围为0.758～0.881 μm;在50 μm厚不锈钢薄片上加工出平均宽度为236.48 μm,入口与出口差值为9.14 μm微缝结构的平面线圈,获得了加工一致性好、截面精度高的加工样件。该方法为电解加工微结构提供了一种有效的解决方案。     

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...     

基于桌面级3D打印机面包板清洗工艺的研究

由于桌面级3D打印机面包板网孔附着物较难清理,导致FDM技术打印出来的工件出现整体变形、翘曲甚至是打印中断等现象。因此研究出一种基于桌面级3D打印机面包板清洗的工艺路线,利用相似相容原理,在高温熔融的情况下,利用树脂清洗剂和无水乙醇可以清洗面包板上的附着物,提升面包板的清洁程度,从而提升3D打印精度和实体端面的平整度,具有较好的实际指导意义。     

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...     

基于3D打印技术的离心泵叶轮快速精铸工艺研究

以具有典型复杂型面的离心泵叶轮为应用范例,开展了基于3D打印技术的快速精铸工艺研究。首先基于Pro/E软件建立离心泵叶轮三维模型并进行CAD优化设计,基于RPData软件对叶轮模型进行前处理,然后通过3D打印机制作叶轮树脂模型并进行后处理,最后以叶轮树脂模型作为熔模进行熔模精密铸造,最终得到离心泵叶轮精密金属零件。经测量知制得的叶轮铸件的尺寸精度可达CT4级,表面粗糙度可达Ra6.3um以下。     

基于3D打印的离心泵叶轮压蜡模具快速制造工艺研究

针对精铸行业中复杂形状压蜡模具难以快速制造问题,以开式离心泵叶轮为应用范例,开展了基于3D打印技术的压蜡模具快速制造工艺研究。首先基于Pro/E软件依次建立了叶轮模型、创建工件、创建分型曲面、抽取模具元件并进行了优化设计,然后将该模具模型导入RPData软件进行了前处理,再导入激光快速成型机直接3D打印成形,得到了树脂模具,将该树脂模具后处理后再在其内部填充金属树脂混合物,得到了金属树脂模具,最后以该金属树脂模具进行了压蜡,即制得了离心泵叶轮蜡模。研究结果表明,该快速压蜡模具压制的叶轮蜡模的尺寸精度可达0.1 mm,表面粗糙度可达Ra6.3μm。     

三维打印成形的金属零件快速制造技术

阐述三维打印快速成形技术的类型及特点,对利用三维打印技术进行金属零件快速制造的几种工艺及其特点进行了对比分析.     

基于3D打印产品质量分析的实验研究

针对打印模型在转换中的一些技术问题,对3D打印质量所带来的影响进行详细具体的阐述。采用实验研究的方式,对模型格式转换后影响3D打印产品质量的几个方面进行了深入的分析,提出了相应的解决措施,为广大操作技术人员提供了技术参考。     

基于数字微镜器件的无掩膜光刻技术进展

基于空间光调制器的无掩膜光刻是光刻技术重要发展方向之一.近年来,随着数字微镜器件芯片集成度与性能的提高,数字微镜器件无掩膜光刻成为一种主要的数字光刻技术.由于可灰度调制的光反射式"数字掩膜"替代了传统光刻中使用的预制物理光掩膜版,该技术极大地简化了光刻制版流程,提高了光刻的灵活性,广泛应用于平面微纳器件、超材料、微流控...     

FDM式3D打印技术研究进展

对FDM式3D打印机的结构,打印的材料,尤其是复合材料与应用,模型的结构优化等问题进行了系统的综述,最后对FDM式3D打印技术的发展方向进行了展望。     

Effects of layer thickness and binder saturation level parameters on 3D printing process

Various parameters, such as binder properties, printing layer thickness, powder size, and binder saturation level, have effects on the strength and surface finish of the three-dimensional printing (3D printing) process. The objective of this research is to study the effects of two parameters of layer thickness and binder saturation level on mechanical strength, integrity, surface quality, and dimensional accuracy in the 3D printing process. Various specimens include tensile and flexural test specimens and individual network structure specimens are made by the 3D printing process under different layer thicknesses and binder saturation by use of ZCorp.'s ZP102 powder and Zb56 binder. Two printing layer thicknesses, 0.1 and 0.087 mm, are evaluated at 90% and 125% binder saturation levels. Experimental findings show that under the same layer thickness, increment of binder saturation level from 90% to 125% would result in an increase of tensile and flexural strengths of the specimens and decrease of dimensional accuracy and surface uniformity of specimens. On the other hand, under the same binder saturation conditions, increase in layer thickness from 0.087 to 0.1 mm would decrease tensile strength and increase flexural strength. Also, it gives better uniformity on the surface.