基于正交试验的FDM 3D打印工艺方法研究

正交实验设计和分析方法是研究多因素多水平工艺优化实验的有效方法。针对目前3D打印领域缺乏行业标准、影响3D打印成型结果的工艺参数繁多、最佳工艺流程难以确定的问题,采用正交实验方法研究影响3D打印成型质量的工艺流程,分析出层高设置、打印速度、填充密度依次为影响FDM(熔融沉积)3D打印成型的主要因素,并得出层高0.18mm,打印速度40 mm/s,填充30%时表面质量较好。正交实验方法对优化3D打印工艺流程、提高打印效果具有借鉴意义。     

多材料复合3D打印控制系统开发

传统的3D打印机难以满足现阶段3D打印产品的个性化、复杂化需求,针对这一问题,提出了可实现多材料多打印工艺复合制造的集成工艺3D打印机,对打印头集成系统、成型平台系统、辅助系统做了整体方案设计;利用控制板设计了打印机的控制系统,保证各个模块可以协同作用完成打印工作;选用PLA和导电银两种材料,FDM和微笔直写两种工艺,...     

CP型叶轮铸造3D打印工艺研究

依据叶轮的结构特点,运用铸造3D打印工艺,采用合理的砂芯分型方案,大大减少砂芯数量,有效控制了尺寸精度,减少冷隔、穿皮等缺陷的发生;简化叶轮组芯步骤,提高了生产效率;提高出品率,节省各项成本。     

悬臂式3D打印机器人运动分析与打印实验

针对目前3D打印装置结构单一和打印空间小的的缺点,研制了一台悬臂式3D打印机器人.运用D-H(Denavit-Hartenberg)法建立连杆坐标系,根据齐次坐标变换,建立机器人正运动学方程,采用代数法进行逆运动学求解,通过控制各关节变量,驱动打印头在3D打印平台上按照指定轨迹实现3D打印功能,并在悬臂式3D打印机器人实验平台上进行了零件打印实验,结果表明:所设计的悬臂式3D打印机器人能够准确、有效的按照规划路径执行相应轨迹运动,表面无翘曲和变形产生,打印零件质量和精度较高.     

基于注射3D打印成型的铜浆料烧结工艺研究

利用自制的注射3D打印成型机,对铜浆料进行成型,然后进行烧结,实验研究了铜浆料的烧结工艺并进行参数优化,通过微观组织分析烧结样品产生缺陷的原因。通过改变烧结过程的烧结温度、保温时间,采用SEM、TGA、金相显微镜等手段观察分析。结果表明:烧结温度为950℃、保温时间为90 min时,可以烧结出质量较高的样品,其相对致密度最终可以达到90%,硬度达到77.98 HV。     

气缸体3D打印工艺开发

依据气缸体的结构特点,制定3D打印工艺。采用合理的砂芯分型方案,大大减少砂芯数量。有效控制了尺寸精度,减少冷隔、穿皮等缺陷的发生。简化气缸体组芯步骤,提高了生产效率。     

3D打印砂芯技术在铸件开发中的应用

介绍了3D打印技术的发展历史及现状,分析了技术特点及应用范围.结合汽车零部件的开发,介绍了3D打印砂芯技术在气缸盖铸件开发中的应用,比较了3D砂芯打印技术和传统工艺的应用特点.结果 表明,通过采用3D打印砂芯方式进行了复杂铸件的快速开发,在成本和时间上都较传统方式有了很大的优势.     

基于砂型3D打印泵体的铸造工艺研究

以泵体为研究对象,就数值模拟和砂型3D打印技术在砂型铸造中的应用进行了研究,利用Anycasting软件比较了泵体铸件侧注式、顶注式和底注式浇注方案,并确定侧注式浇注系统为最佳选择。采用3D打印技术对泵体砂型进行了制作,采用砂型铸造工艺制备出了合格铸件。结果表明,数值模拟结合砂型3D打印技术在铸造中的应用,可有效缩短零件开发周期,降低生产成本,大大提高了生产效率。     

18Ni300模具钢粉末3D打印工艺研究

采用单因素实验变量分析和正交试验极差分析等研究方法,研究了选区激光熔化3D打印过程中激光功率、扫描速度和扫描间距对18Ni300马氏体时效钢成形试样的相对密度和硬度影响规律,确定最优成形条件。同时对优化试样的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:优化试样其熔道和熔池搭接紧密,晶粒细小且形状规则,显微组织分布均匀,转变过渡良好,内部缺陷少,采用优化参数成形的拉伸试样的力学性能与未热处理的锻造18Ni300马氏体时效钢相当。     

3D打印砂型性能各向异性研究

介绍了3D打印砂型性能的各向异性,研究了经喷墨3D打印成型的砂型X、Y、Z 3个方向性能的差异大小和影响因素:首先,将用于测试的砂型试块用喷墨3D打印机打印成型,测试试块拉伸性能,确定试块X、Y、Z 3个方向性能差异大小;其次,更改喷墨打印参数,验证各项参数对X、Y、Z 3个方向性能影响的大小;最后,确定喷墨打印砂型X、Y、Z 3个方向性能差异的具体数值并得出降低X、Y、Z 3个方向性能差异的方法。得出结论:通过调整各向打印参数寻找合适匹配关系,可有效降低砂型各向性能之间的差异,提高砂型的综合性能,以满足实际生产的需求。     

国内外金属3D 打印材料现状与发展

介绍了金属3D打印技术基本概念及工艺优势;总结了国内外金属3D打印材料种类、应用及制造工艺,分析了金属3D打印材料目前存在的问题及未来发展趋势。结果表明,铝合金、钛合金、铁基合金等金属3D打印材料发展迅速,传统的3D打印金属材料及复合材料需要进行重点研究。     

铸造砂型3D打印技术应用及选型分析

研究了当前铸造砂型3D打印机的应用原理、工艺流程及主要性能,并对选型参考、应用等方面进行分析。结果表明,砂型3D打印技术相比传统树脂砂铸造技术有其先进性及优势,企业用户在选择砂型3D打印设备时,需根据自身企业产品的特点综合考虑,砂型3D打印在铸造上的应用工艺已相对成熟。     

FDM型金属3D打印研究现状与展望

熔融沉积成形(FDM)是目前最常用的3D打印技术之一,具有设备简单、成本低、操作简单等特点,广泛应用于航天航空、汽车、医疗、新能源等领域。介绍了FDM打印技术的原理,通过与常见金属3D打印技术相比较,突出了FDM型金属3D打印的优点,并介绍了FDM型金属3D打印的工艺流程。从FDM型金属3D打印材料种类展开描述,对不同金属材料进行相应的分类,重点阐述打印过程中所涉及的粘接剂的选择、打印工艺的优化、脱脂烧结方式的设计与试验等方面的研究进展。最后对FDM型金属3D打印的发展及应用前景进行了展望。     

采用3D打印技术开发柴油机气缸体铸造工艺

介绍了直列4缸柴油机气缸体的铸件结构及技术要求,分析了采用传统工艺生产铸件存在的问题。详细阐述了基于3D打印技术设计的一套组芯、造型工艺,替代传统的手工组芯造型方法。生产结果显示:铸件废品率为4.7%,生产验证过程质量稳定;金相组织和力学性能检测结果均符合技术要求;铸件尺寸、表面质量、气密性检测等按照相关规范检验合格,经内部检测,铸件表面粗糙度小于25μm。3D打印成型技术的使用,简化了操作过程,降低了生产难度,提高了生产效率,推动了汽车发动机新型气缸体的研发进度。     

金属粉末3D打印机的机械结构设计

为了降低工业成本和提高零件机械性能,将金属粉末注射成型技术和快速成型技术相结合,提出了金属粉末挤出堆积快速成型工艺,工艺装备的机械结构由三维快速成型平台和单螺杆挤出装置两部分组成.三维快速成型平台采用伺服电机驱动高精度威远滚珠丝杆副、HIWIN直线导轨副结构,单螺杆挤出装置由大功率伺服电机驱动螺杆转动,采用ABLE减速...     

基于直写式硅胶3D打印柔性材料工艺参数研究

针对目前柔性器件制备工艺繁琐，柔性材料在沉积过程中流动性难以控制等不足，提出了利用直写式硅胶3D打印技术制备柔性器件。利用自主设计构建的直写式硅胶3D打印系统，在基板直接沉积高黏度硅胶，研究喷嘴距基板高度、喷嘴沉积移动速度、层高等工艺参数对硅线线宽、硅线形态的影响规律。结果表明：当打印的工艺参数为喷嘴距基板高度为0.1 mm，喷嘴沉积移动速度为15 mm/s，层高为0.32 mm时，打印器件的结构稳定性能最佳。     

3D打印技术应用

以某工业产品为例,应用3D打印技术加工铸造蜡型,并用熔模铸造制造出不锈钢产品。重点介绍了该打印材料的性能和设备参数、以及熔模铸造的工艺过程,实现了3D打印技术与铸造的完美结合,所用材料符合污染小、节约能源的绿色环保制造理念,符合现代制造业的最新发展趋势和市场经济的发展要求。     

3D打印速度的影响因素及改善措施研究

3D打印作为一项先进制造技术,近年来在全世界得到了广泛的重视和发展,打印速度是限制3D打印技术发展的重要瓶颈之一。介绍了限制3D打印速度的主要因素,从打印设备、控制策略、成型工艺方法等方面论述了提高3D打印速度的方法和措施,为今后提高3D打印速度的研究提供了方向和思路。     

利用3D打印工艺生产V型燃气发动机缸体铸件

介绍了V型燃气发动机缸体铸件的结构及技术要求,分析了该铸件的生产难点,决定采用3D打印砂芯工艺:两侧砂芯形成铸件的侧面外观结构及冒口,中间整体砂芯则形成铸件的内腔结构和两端面结构,底部2块砂芯形成铸件缸口外观结构和浇注系统,砂芯之间通过凹凸定位台进行定位。生产结果显示:铸件尺寸精度可以达到CT9级,铸件关键区域RT最大为I级,1 MPa水压30 min无渗漏,检验均合格,金相组织和力学性能也均符合技术要求,使用3D打印技术提高了生产效率,提升了产品质量,降低了生产难度。     

3D打印医用钛合金研究进展

钛合金拥有较高的比强度、较好的耐蚀性能与生物相容性,其在医用植入物的应用市场前景十分引人关注。但传统医用钛合金植入物常采取铸造的生产方式,产品种类单一,无法满足"精准医疗"的诊疗目标。3D打印技术以其丰富的加工方式在医用钛合金方面应用优势逐渐凸显。本文介绍多孔医用钛合金的发展历史及3D打印钛合金的制造现状,分析现有3D打印医用钛合金的技术壁垒,并为未来3D打印医用钛合金的发展方向提供建议。