基于FDM 3D打印支撑添加的一体化教学

熔融层积成型技术(FDM)中的支撑添加的合理与否直接决定了产品的成功率及表面质量,为了快速合理地选用支撑的添加方法,从支撑添加原理出发,结合教学中的实际情况,充分运用多种信息化教学手段及教学评价方法,找到适合中职学生关于FDM 3D打印支撑添加的一体化教学方法。     

3D打印中FDM技术的应用及成型件精度分析

介绍了3D打印技术的应用,分析了影响成型件精度的因素.在加工阶段,通过优化工艺参数,选用适量的分层厚度、合适的加工参数、有效的支撑结构设计以及质量精度高的加工设备,可提高成型件的精度和表面质量.     

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。     

3D打印的路径规划研究综述

3D打印技术因具备可成型任意形状零件的特点,已被广泛应用于许多领域,路径规划是3D打印制造过程中的关键技术之一。不同的扫描方式对成型精度、成型件的力学性能和成型效率有很大的影响,分别从针对这3个方面的路径规划进行了分析与讨论。最后指出了3D打印路径规划的研究重点。     

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。     

基于速度正交分解的3D打印扫描路径优化算法

为提高3D打印扫描填充的效率与零件成型质量,搭建基于SOPC的3D打印机驱动系统,提出基于速度正交分解的3D打印扫描路径优化算法.该系统能够支持各运动轴的同步驱动.该算法结合了运动的正交分解原理以及同步驱动方式的优势,将扫描路径中的空行程以及直线拐角替换为圆弧曲线,使各轴速度能均匀变化,打印头以最大可行速度按照规划的路...     

面向机械臂3D打印的曲面分区算法

多自由度机械臂3D打印能够突破传统平面分层熔融沉积3D打印工艺单一模型生长方向的限制,支持多方向打印。曲面分层和分区规划是机械臂打印的前提。对于具有多支柱结构或曲面变化率较大的模型经过曲面分层后,会呈现出多岛屿的曲面结构特征。传统的基于空间与平面映射关联的分区方法及基于曲面曲率特性的分区方法存在点面信息丢失、区域关系无法准确构建、子区域数量过多、区域划分不合理等问题。针对这些问题,提出基于曲面分层的复杂多岛屿分区方法。通过遍历每个曲面层信息,判断需要分区的曲面层;采用广度优先搜索算法提取同一封闭区域内的点面信息以及轮廓信息;依据原曲面层点面信息的关联将新存储的面片信息进行更新组合成新的曲面完成区域划分。最终,对具有多支柱结构和外表面凹凸变化较大的两种模型进行分区,路径规划的仿真及机械臂3D打印实验证明了该分区方法的可行性。     

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。     

熔融沉积(FDM) 3D打印成形件的力学性能实验研究

为提高不同填充率的制品力学性能,采用打印精度更高的类Delta并联式打印机,以较优固定参量实施应用广泛的熔融沉积(FDM)3D打印工艺,制备了不同填充率PLA耗材实验试件,并分别做了拉伸、弯曲和压缩实验,得到了较优的拉伸、压缩应力-应变曲线和弯曲载荷-位移曲线。同时开展了3D打印试件的抗拉强度、断裂伸长率、抗拉刚度、所承受的最大弯曲载荷和抗压强度研究。结果显示,填充率是影响3D打印试件变形失效和力学性能的关键因素,随着填充率的增加,试件的强度和刚度明显提高,而且同心线填充试件抗拉强度和断裂伸长率最大,直线形填充的刚度要优于同心线填充和格子形填充的刚度。     

基于FDM彩色3D打印自适应控制系统的设计

随着3D打印技术愈发普及,市面上现有的基于混合多丝的彩色3D打印机因存在颜色库不全、混合颜色分辨率不高等缺陷而无法满足广大需求,为解决这一问题,提出了搅拌混色、实时调色和适宜温度场的综合方案。采用基于CMY-KW(红、黄、蓝、黑、白)调色原理自组开发设计的"五进一出"搅拌喷头;基于改变PWM输出占空比,实现步进电机的速度自由切换的原理搭建配套控制系统;基于调整PWM输出占空比改变多个风扇转速的原理,构建适宜稳定空间温度场,并对温度场进行仿真,以便观察和对比打印效果;通过打印实验,验证搅拌混色的可行性、控制系统的有效性和适宜温度场的优化性。该实验完成了彩色3D打印,为彩色3D打印技术的研究提供了一种新的解决方案。     

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。     

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。     

基于ROS的六轴机械臂3D打印运动规划方法

针对六轴机械臂3D打印的关节运动规划问题,基于ROS搭建六轴机械臂3D打印仿真平台。采用KDL正逆运动学求解器及OMPL轨迹规划器对关节运动进行规划。针对末端执行器打印头运动与挤出机运动的不同步问题,通过速度正运动学获得机械臂末端执行器打印头的线速度;根据打印头的挤出工艺参数,建立挤出机的挤料速度与打印头移动速度之间的关系,进行挤出运动规划。结果表明：利用所提方法可实现六轴机械臂在3D打印平台上的集成;打印零件时出丝量较为均匀,避免了因挤料与打印头运动速度不匹配导致的材料堆积或缺失现象,验证了该方法的可行性。     

FDM技术在熔模铸造生产中的运用

ProCAST模拟软件和3D打印技术可以用于熔模铸造新产品开发,有效改善成本高、周期长的现状。首先,采用UG软件建立零件和浇注系统三维模型,运用ProCAST软件对零件的工艺方案进行模拟;其次,采用FDM成型工艺ABS材质打印零件模型,并将ABS模型和蜡质浇注系统组树;最后,通过熔模铸造制壳、脱蜡、焙烧、浇注等流程制备铸件,用三坐标测量仪和粗超度仪检测铸件。结果表明,该工艺铸件尺寸精度达到CT6,表面粗糙度低于Ra6.8μm以下。     

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。     

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。     

FDM多喷头3D打印机结构设计及运动研究

为实现FDM(熔融沉积成型法)多喷头3D打印多材料、多颜色增量制造,在完成多喷头3D打印机结构设计的基础上,通过分析单喷头3D打印机成型运动模式,研究多头3D打印机各运动部件成型轨迹及运动特征。并据此确定其控制方式、控制对象及控制流程,设计基于开放式分层软件+多轴联动控制通信的控制系统。最后,利用三维设计软件构建了彩色三维数据模型并对其成型过程实施仿真。经验证,该多喷头3D打印机可实现多彩色三维模型制作。     

基于FDM技术的多喷头3D打印机关键技术研究

为实现FDM (熔融沉积成型法) 3D打印技术多色彩模型三维实体快速成型效果,设计了基于3组喷头可无干涉交替打印的多喷头3D打印机整机结构,并通过分析单喷头3D打印机工作流程,对比出多喷头3D打印机具有喷头数量多、联动复杂等工作特点,确定了多喷头3D打印机需解决的关键技术为喷头预热时间、喷头切换精度,并据此分析了控制流程,研究了控制系统。最后,依据线性换算方法计算了多组喷头预热时间,利用三维空间矫正方法补偿了喷头切换精度。     

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。     

3D打印相关技术的发展现状

3D打印是一种增材制造技术,经过近几年的发展,在模型建立和设计、打印设备、扫描与监测控制方面已经取得了丰硕的成果。对三维模型的数据获取、三维模型的设计和建立、打印设备和材料等方面进行总结。分析了光学扫描在获取模型数据、三维测量的原理及应用,并研究其在打印过程监测中的应用价值。对三维模型的几何计算、轻量化、静平衡等问题进行总结,说明其在3D打印中的重要作用。总结了目前使用较为广泛的6种3D打印设备,对其工作原理、材料、性能特点进行比较。对3D打印的发展方向进行了展望,提出模型建立和优化、打印过程监测、绿色加工等的发展趋势。