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...     

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。     

基于3D打印教具设计与制造

重点阐述3D打印技术对教具设计与制造的作用,针对教具的设计与制造耗时、更新速度慢、生产成本高等问题,通过结合3D打印技术进行教具的单件小批量生产,达到降低教具设计与制造成本,普及立体化教具的教学作用。     

一种基于3D打印的水陆两用飞行器的设计

四旋翼飞行器是一种结构新颖,机动性能强,具有垂直起降性能的无人机,3D打印技术现正得到广泛应用,重点研究了基于3D打印技术的四旋翼飞行器的结构设计和应力分析,并对其结构进行优化,实现了水陆起降,远程侦察,实时监控等功能,拓宽了四旋翼飞行器的应用领域。     

熔融堆积3D打印成形金属件层间结合研究

金属件熔融堆积3D打印过程中,制件的层间结合性能主要取决于热作用过程,因此对成形过程温度变化进行研究显得尤为重要。该研究基于熔融堆积3D打印成形特点,建立了成形过程有限元分析数学及物理模型,并使用ANSYS有限元软件对不同熔融金属温度、基板温度及堆积速度条件下成形过程温度场变化进行模拟研究。结合相同参数条件下的对比工艺试验,研究了这些参数对最终成形金属实体层间结合性能的影响。研究结果表明:随着熔融金属温度、基板温度的升高,以及堆积速度的增加,成形实体温度上升速度加快,高温热影响区增大,温度梯度减小,实体层间结合及拉伸性能提高,并在熔融金属温度160℃,基板温度90℃,堆积速度16mm/s参数条件下打印出了层间结合良好的铋锡合金实体。     

基于3D打印的轻量化轴类零件内部结构设计与研究

随着科技不断发展和进步,零件的轻量化设计是机械制造业的发展趋势。在保证零件强度、韧性、精度、刚度等基本性能的基础上,将零件内部实体结构设计变更为三角型、圆型、网型加劲肋结构,通过利用UG软件对轻量化轴类零件进行建模,生成STL文件,利用3D打印技术进行内部结构复杂零件的加工制造,利用电液伺服压力试验机进行力学试验并对试验数据进行分析,得出轻量化轴类零件内部结构最优化设计为网型结构。这一结论的得出,在实现零件加工节能、节材和环保的基础上,为零件轻量化设计及研究的进一步实施提供了理论基础。     

气吹供种盘吸式排种器排种性能试验研究

针对像辣椒、番茄等形状不规整且流动性差的小颗粒种子难于实现精量播种的难题,设计了一种借助压力差而达到有效取种的气吹供种盘吸式排种器,并阐述了总体结构和工作原理。通过对该装置吸附取种过程的理论分析,得出了影响吸附效果的主要因素为气固体积比、供气速度和真空度,并以辣椒种子为对象,进行了正交试验。结果表明:在气固体积比为0.24,供气速度为7.8m/s,真空度为8k Pa的最佳参数条件下,排种器的单粒率为91.8%,空穴率为3.1%,多粒率为5.1%。该研究可为后续气吹供种盘吸式小颗粒排种器的设计提供新的思路和理论依据。     

基于3D打印技术的工业产品造型设计与研究

利用3D打印技术进行工业产品的创意设计,不仅可以满足人们对于产品个性化、趣味性的追求,同时也能够培养人们的科技创新意识.以电子时钟的创意设计为例,展示了利用3D打印技术如何进行工业产品的设计与制作的全过程.     

基于3D打印的机械零件轻量化设计与制造

3D打印技术和轻量化技术是近年来发展较为快速的先进技术.为了研究机械零件轻量化的问题,以山地自行车结构部件中的一个连接件为例,采用概念设计工具Altair Inspire对连接件进行设计空间的几何重构及重构前后的强度对比分析,再采用3D打印中的子模型新技术和合理设置工艺参数的方法,进行了机械零件轻量化设计与制造.实验结...     

基于3D打印的CPC人工骨支架流道结构设计

人工骨支架植入人体后主要为细胞提供支撑作用。3D打印技术的出现为组织工程化人工骨支架结构的设计、制造与优化提供了新的方法。为研究磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement,CPC)人工骨支架的微孔分布及孔隙率与力学性能的关系,设计了3种不同主流道模型,并在原始模型的基础上对微孔道进行了细化,分别建立这些具有不同孔隙率的支架结构模型,采用Ansys Workbench对这些模型进行有限元分析,提取各个模型的最大等效应力和最大总变形,综合分析支架微孔的分布及孔隙率与上述参数的关系。结果显示,支架的力学性能与微孔道的分布有着紧密的关系,对于同种模型,随着孔隙率的增大,支架的最大总变形呈递增趋势,但不同模型的上述参数对孔隙率的敏感性存在一定的区别。分析结果为后续通过3D打印技术制备生物陶瓷人工骨支架提供了参考依据。     

3D复合打印残疾人坐便椅设计研究

针对目前市面上残疾人坐便椅的材质、尺寸、稳定性、折叠性、可循环使用等方面依然存在的诸多问题,从安全性、舒适性、有效性三个角度出发,充分遵循以人为本的设计原则,结合3D打印技术,以“朔云”坐便椅设计为例,对坐便椅进行改进设计。并依据3D复合打印的FDM、SLA和SLS不同工艺优势,结合相应制作材料,巧妙与坐便椅不同部位的设计结合,以此引申3D打印技术对优化残疾人坐便椅设计的价值和意义。采用文献研究法,获取坐便椅在医疗行业的相关使用范畴及相关研究内容;采用案例分析法,对不同规格和性能的坐便椅进行优劣对比;采用归纳总结法,整理各种所获数据、素材及资料;采用图解分析法,避免了单纯文字表达的欠缺,力求以更加直观的图解清晰地展示研究过程。该设计有效解决了坐便椅不稳固、不舒服、“一次性”使用等状况,着重从外观造型、结合新材质技术,打破了坐便椅“千篇一律”“病人专用”的固守印象,也体现了3D打印技术在医疗行业应用的丰富性。     

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。     

3D打印的技术现状与发展趋势

3D打印（3D printing）,即快速成型技术的一种,其实质是增材制造技术,被誉为是第三次工业革命的重要标志之一。近年来,国内外3D打印技术蓬勃发展,在航空航天、生物医学工程、工业制造等多个方面有着广泛地应用。本文通过介绍3D打印技术的概念及应用,阐述了国内外3D打印技术及产业的现状,并结合数据,对3D打印的发展趋势有一定预见性的分析。     

多通道人工神经导管的3D打印工艺研究

提出一种静电纺丝和3D打印结合制备神经导管的新方法,其中对3D打印法制备多通道神经导管的工艺进行了研究。设计正交试验分析了3D打印参数对打印线高线宽及打印质量的影响主次关系,得到了多通道神经导管的3D打印最优参数,在最优参数下,通过静电纺丝和3D打印结合的方法制备了多通道神经导管。结果表明喷头内径0.25mm、扫描速度6mm/s和送料速比0.004为最优参数,且通过分析对线高线宽影响最大的是送料速比,其次是喷头内径,最后是扫描速度;而对均匀度影响最大的是送料速比,其次是扫描速度,喷头内径对偏差的影响最小。     

面向3D打印的排爆机械臂栅格优化

文中以排爆机器人机械臂为研究对象,设计了一种面向3D打印的排爆机械臂。通过SolidWorks建立机械臂三维模型,采用ANSYS Workbench对原始大臂进行静力学分析,再根据分析结果对机械臂大臂进行拓扑优化。在满足大臂工作要求的前提下,采用Altair Inspire为拓扑优化大臂分别填充3种不同直径的栅格结构。通过Inspire对优化后的大臂进行静力学分析,与原始大臂相比,优化后的机械臂不仅满足工作要求,且自身质量减小,提升了机械臂的承载能力与末端执行器精度,增强了排爆工作的安全性。采用3D打印技术制造的机械臂,解决了优化大臂模型复杂、加工困难的问题,提高了设计制造的效率。     

基于Cortex-M内核的3D打印控制系统硬件设计

设计了基于ARM Cortex-M内核的3D打印控制系统硬件设计方案,改变了传统以AVR内核单片机为核心的FDM型3D打印系统设计模式。主控制芯片STM32F429IGT6为32位单片机,集成丰富的外设接口,可以实现高效的处理数据能力,保障设备的运行稳定性,提高打印效率。主要论述3D打印控制系统硬件设计过程及注意事项。     

SLA光固化3D打印成型技术研究

SLA是最早、最成熟且使用最广泛的快速成型技术,SLA光固化3D打印技术具有提高了打印精度,节省产品开发周期,降低人工成本的优点,因此SLA光固化3D打印机在我国越来越受欢迎.本文根据教学过程中的经验和体会,简述SLA光固化3D打印成型技术,首先介绍了SLA光固化3D打印成型技术的基本原理,其次介绍了SLA光固化3D打...     

光固化3D打印关键技术研究

针对单件批量复杂形状产品的快速制造问题,以具有典型复杂形状的离心泵叶轮为研究对象,开展了基于光固化快速成型技术的3D打印关键技术研究,研究内容主要包括:模型CAD优化设计技术、前处理技术、成形工艺参数设计、光固化原型后处理技术。该研究结果可为后续开展3D打印应用技术研究提供坚实的理论基础。     

并联结构的3D打印系统设计与分析

设计了一种具有并联传动机构的3D打印系统,对系统的运动原理进行了分析,以及阐述了斜杆长度、斜杆夹角和水平偏差产生的原因,通过对3D打印系统加工零件精度有关的挤出倍数、喷嘴直径、分层厚度、喷嘴温度与热床温度等工作参数的分析和优化,保证加工零件的精度。采用PLA塑料作为加工材料,完成了具有燃料电池双极板的加工,通过平行流道和蛇形流道燃料电池的工作性能实验,证明了3D打印系统运行的有效性,为后续3D打印系统应用于燃料电池复杂流道的制造奠定了基础。