低熔点合金3D打印机喷头系统设计

针对FDM型金属3D打印机存在的打印能力有限、喷头结构笨重、成型材料冷却速度较慢等问题,基于低熔点合金的物理特性,设计了一种3D打印机喷头系统,包括材料制备装置、喷头、送料装置、回收装置、抽取装置、气体净化装置和控制装置。材料制备装置与喷头分离,作为独立单元设计;送料装置能够有效地清理喷头及其导料管中的打印余料;喷头上的风冷装置可以加快成型材料表面气体的流动并抽取有害气体;气体净化装置用于处理铅或者镉的氧化物烟尘。此系统支持长时间连续打印,适用于安装在各类FDM型金属3D打印机的三维运动机构上。     

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。     

彩色3D FDM打印关键基础技术

针对彩色3D FDM打印关键基础技术,从研究现状、成形精度和存在问题等方面进行探讨,着重对多喷头联动控制、扫描路径规划、工艺参数优化、表面精度提高、内部质量等方面进行探索,致力于开发具有自主知识产权的彩色3D FDM打印快速成形设备。     

熔融沉积成型彩色3D打印机的研究

当前基于FDM的3D打印机大部分只能使用一种颜色的耗材,因此打印件颜色单一。为了解决这一问题,在深入研究FDM 3D打印机工作原理的基础上,设计一套彩色3D打印机挤出装置,对普通切片软件进行了二次开发,编写了与挤出装置相匹配的彩色切片插件,并进行了样机的试制与调试。通过打印试验,验证了所设计的挤出装置及彩色切片插件达到了设计要求,实现了彩色打印,为彩色3D打印技术的进一步研究提供参考。     

逆向工程技术在创意工艺品铸造生产中的实践

通过三维扫描仪对陶土创意工艺品采集数据,利用开源软件Scul Trips进行再创作;采用熔融沉积FDM技术3D打印获得PLA模型,粘接蜡质浇冒系统;通过熔模铸造生产出了金属材质创意工艺品,实现了逆向工程技术在生产金属材质创意工艺品中的应用实践。     

金属零件3D打印技术的应用研究

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术（LENS）,激光选区熔化技术（SLM）及电子束选区熔化技术（EBSM）3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。     

金属3D打印技术的研究

3D打印或增材制造是一种采用逐层材料堆积的方式直接从数字模型制造零件的新方法,被誉为"第三次工业革命"的核心技术。这种无模具的制造方法可以在短时间内生产出高精度、完全致密的金属零件。3D打印具有零件设计自由、零件复杂性、轻量化、零件整合和功能设计等特点,故金属3D打印在航空航天、石油天然气、海洋、汽车、模具制造和医疗领域中的应用受到特别的关注。首先简要介绍了金属3D打印技术的基本原理、特点及分类,然后重点介绍了几种金属3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)、选择性激光熔化成形技术(SLM)、直接金属激光烧结技术(DMLS)、电子束熔化成形技术(EBM)和激光工程化净成形技术(LENS),包括技术的基本原理、优缺点及其具体应用领域。最后对金属3D打印技术的优势、目前面临的主要问题及未来发展趋势进行了总结与展望。     

FDM 3D打印件缺陷产生原因及处理方法的研究

近年来有关于熔融沉积快速成型的技术迅速被普及,3D打印机的使用已经大众化。FDM(熔融沉积成型)3D打印件缺陷的产生极大地阻碍了3D打印使用的发展,论文归纳总结了FDM 3D打印件缺陷的种类,并针对各类缺陷分别研究了其处理的方法,最大限度提高3D打印件的质量,减少废品率。     

基于DLP技术光固化3D打印系统研究与实践

研究了基于数字光处理(DLP)技术的光固化3D打印系统的组成,进行了光固化3D打印设备机械系统、投影系统及主控系统的设计与制作,采用数字化建模及FDM三维打印技术完成了非标准零件的设计与成型。配制了用于该设备的光敏树脂进行3D打印成型测试及设备结构优化。结合快速熔模铸造进行了成型精度验证实践。     

基于FDM技术和PLA的金属工艺品熔模铸造工艺

基于FDM技术和PLA丝材的金属工艺品快速熔模铸造工艺制备了铝质大力神杯。制定了以逆向工程、3D打印与传统熔模铸造相结合的金属工艺品快速生产工艺路线,分析了FDM技术及PLA丝材在模型制备工艺环节中的技术特点。并通过生产验证了工艺设计的可行性和合理性,确定了制模、制壳、脱蜡、浇注等环节的关键工艺参数。结果表明,所提出的技术方案可操作性强、工艺环节少、生产周期短、制造成本低、环保节能。     

3D打印金刚石复合片及其钻头的研究进展

PDC钻头已成为油气勘探领域的首选钻头类型，日益提升的PDC钻头性能要求特别是钻进效率要求给钻头制造带来较大挑战。钻头工作面结构改进是PDC钻头实现高效破岩的关键，但这给PDC钻头制造带来难题。3D打印技术是一种新型的快速成形技术，具有制造任意复杂形状结构、个性化定制和创意设计的优点，将3D打印工艺应用于PDC及其钻头的生产是未来发展的必然趋势。本文中介绍了目前用于制备PDC及其钻头的3D打印技术的基本原理，包括光固化成形技术（SLA）、熔融沉积技术（FDM）、激光选区烧结（SLS）、激光选区熔化技术（SLM）和喷墨粘粉式（3DP）等；总结了现有3D打印技术在PDC及其钻头制造方面的研究进展，并对未来3D打印PDC钻头的发展进行了展望。     

基于田口法的FDM3D打印机工艺参数能效优化方法

为研究工艺参数与FDM3D打印机能效耦合的复杂机理,提出一种基于田口法的FDM3D打印机工艺参数能效优化方法。通过设计田口法实验,采集了FDM3D打印机加工过程的能耗以及加工时间数据。采用信噪比分析实验数据,确定能耗和加工时间与工艺参数的关系。研究显示在实验范围内,较低的热床温度和喷头温度,以及较大的打印速度和分层厚度,可大幅减少FDM打印时间,有效降低FDM打印能耗。针对自行研制的FDM 3D打印设备,分别给出了面向最高能效和最高打印效率的优化工艺参数组合。     

注塑模具随形水路零件制造技术进展

3D打印技术的出现,给塑料模具制造带来了新的方式。本文综述了国内外模具随形水路零件制备技术的发展现状,介绍了基于3D打印,结合扩散焊、金属喷涂、CNC、粉末冶金、铸造等技术制备模具随形水路金属零件的方法。指出了3D打印技术提升,3D打印如何与其他制备技术结合,成型塑件冷却智能控制3方面模具随形水路制备技术需要解决的主要问题。     

金属3D打印数字化制造研究进展

数字化制造将传统的制造过程转化为数字模型,实现对整个制造流程的智能控制,进而快速生产出满足要求的产品。金属3D打印是一个具有多物理场强耦合作用、过程强时变扰动、内禀关系非线性以及多变量与多目标等特点的复杂物理过程,实现金属3D打印全流程的数字化控制,有望解决当前3D打印零件质量一致性和性能稳定性低的瓶颈问题,推动高质量3D打印技术的发展。本文首先分析了金属3D打印的技术特征和数字化制造的基本内涵,随后从3D打印过程数据在线监测、数字化仿真、物理与信息系统交互3个方面综述了金属3D打印数字化制造的研究进展,最后讨论了数字化制造在金属3D打印领域的未来研究重点,展望了发展前景。     

3D打印技术在关节置换中的应用

3D打印技术凭借创新的快速成型技术,术前精确打印出人体骨骼结构模型,在医学骨科领域迅速发展,备受医学学者和临床医生的青睐,得到了快速推广和广泛应用.主要介绍了3D打印技术在髋、膝、肩关节置换等方面的应用,同时简单介绍了3D打印技术的优势和局限,并对其在骨科领域未来的应用和发展进行了展望.     

基于工艺参数响应曲面的FDM 3D打印机能耗分析

熔融沉积技术(Fused Deposition Molding,FDM)在3D打印领域应用广泛,其能耗特性尚不明确,因此进行了FDM 3D打印机工艺参数对能耗的影响研究。通过设计响应曲面实验,采集了FDM3D打印机加工过程的能耗数据。利用实验数据生成响应曲面并作降维处理,分析各个工艺参数对能耗的变化趋势的影响,即随着热床温度的升高则能耗上升,随着打印速度、分层厚度的增大则能耗降低。获取较低的能耗需要尽可能地减少待机和加工时间,一方面要选择合适的热床温度和喷头温度,另一方面选择较大的打印速度和分层厚度。     

3D打印送粉器技术的发展研究情况综述

简单介绍了3D打印技术的历史发展状况。通过分析和论述了现在3D打印送粉器技术在国内外的研究和发展情况,知道国内外的发展还有一定的差距。并且还重点指出了目前3D打印送粉器技术存在着粉末利用率低、材料的限制和送粉不均匀等问题以及提出了可能解决问题的方法。在此基础上,还对3D打印技术未来的发展趋势进行了概括。     

3D打印材料

极受大众欢迎和关注的3D打印技术,由于打印材料紧缺和制备困难而导致的打印成本昂贵,严重影响了3D打印技术的进一步市场化,这也让制造商为之困惑。本文通过典型实例阐述了金属(黑色金属、有色金属和稀贵金属)、聚合物、陶瓷和复合材料在3D打印材料中的应用,以及对3D打印材料的研发进展作了进一步介绍。     

DLP光固化打印精密铸造陶瓷型壳工艺研究

通过研制一款DLP光固化3D打印机,选择适宜的陶瓷浆料并制定打印工艺,实现3D打印直接制备精密铸造陶瓷型壳。经过型壳的建模、打印和脱脂与烧结等后处理,获得了可用于浇注的陶瓷型壳,分别使用低熔点合金和高熔点合金对制备的小型和中型铸件陶瓷型壳进行了埋砂浇注,去壳后得到了金属铸件坯。这种DLP光固化3D打印陶瓷型壳的方法可为精密铸造的创新发展提供了新的思路。     

金属打印技术在电子雾化器模具中的应用

随着3D打印技术的发展,3D打印工艺设备日趋成熟,打印材料成本的降低,使得3D打印技术走进了各行各业,特别是金属打印技术让轻量化设计和优化结构设计易于实现,推动了航空航天领域的快速发展。同时,金属打印技术在精密模具制造中的应用也非常广泛,实现了模具随形水路加工的难题,缩短了注射成型过程的冷却时间,降低了模具成本,解决了一些小型产品的模具冷却难题。介绍了金属打印技术在电子雾化器模具中的应用案例,希望可以对同类型产品的模具制造提供有效的参考。