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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

光固化3D打印成型树脂改性与性能研究

研究了改性SiO_2含量对光固化3D打印成型树脂粘度、体积收缩率、凝胶率、抗拉强度和显微形貌的影响,分析了相应作用机理。结果表明,随着改性SiO_2含量的增加,复合光固化3D打印成型树脂的粘度呈现逐渐增加的趋势,凝胶率呈现先增加而后降低的趋势,在改性SiO_2含量为1.5%时取得凝胶率最大值;当添加不同含量改性SiO_2后,失重10%时的温度基本不变或者略有降低,而700℃时的残留量却呈现逐渐增加的趋势;在改性SiO_2的含量为1.5%和3%时,复合光固化3D打印成型树脂可以取得较高的抗拉强度,这主要与复合光固化3D打印成型树脂中SiO_2颗粒的尺寸分布均匀、分散性较好等有关。     

3D打印技术在浇铸成型模中的应用

以蛇形机器人蛇皮模具的设计制作为前提,通过对蛇皮功能结构的分析,详细讨论了3D打印技术在硅胶浇铸成型模中的应用,并记录了实际的模具使用情况,针对使用过程中出现的问题对蛇皮和成型蛇皮的模具结构进行改进,同时对该成型方法的特点进行了简要说明。     

3D打印技术在机电一体化的应用研究

近年来,3D打印技术逐渐渗透到各个领域中,包括航空航天、医疗器械、汽车制造,等等。而在机电一体化方面,3D打印技术也得到了广泛应用。机电一体化产品需要复杂的电路板布局和精密的微型机械结构,但传统的制造方式往往存在制造难度大、成本高等问题。在这种情况下,3D打印技术作为一种新型制造方法,能够为机电一体化领域的创新提供有力的支持。本文旨在探讨3D打印技术在机电一体化方面的应用和发展趋势,以期为其进一步推广应用提供参考依据。     

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。     

FDM工艺中的支撑自动生成技术研究

在FDM工艺中,基于其成型特点,在加工过程中需要添加支撑。支撑结构的合理性对成型件的精度和加工效率都有很大的影响。提出的基于扫描线的支撑自动生成技术生成支撑的速度快且无遗漏,在此基础上还能快速完成路径优化,实际应用效果较好。     

基于电机挤出沉积的多喷头生物3D打印系统

3D打印载药组织工程骨支架正朝着多材质方向发展。针对多材质支架打印过程中出现的多喷头切换时产生的喷头干涉碰撞、共点打印以及流涎现象,对电机挤出式打印喷头的切换装置、多材质打印路径及多喷头打印控制进行研究,提出基于电机挤出沉积的多喷头打印系统及多喷头控制方法。使用花瓣形喷头切换机构实现多材质的切换,设计多喷头切换的路径规划方法及上位机控制程序,最后以羟基磷灰石和聚乙烯醇的混合材料在多喷头生物3D打印系统上进行打印测试。研究结果表明：该系统能实现多喷头的协调打印、共点打印,解决了打印过程中喷头切换时产生的干涉碰撞和流涎现象,为仿生载药组织工程骨支架的梯度打印提供了参考。     

由彩色3D打印路径实现乐高模型体素化

介绍了一种从3D彩色打印轨迹转换为大型乐高模型体素化的算法。首先,考虑三维模型的颜色可能非常多,但并不是任何颜色乐高颗粒都能提供,因此对乐高模型的颜色进行精简。其次,由路径穿过乐高单元块所包围的面积及单元块内的路径长度,确定单元块的有效位置及颜色。进而,通过角度判断方法,对层与层之间的空隙进行填充,以实现乐高模型体素化的水密性特征。最后,提供复杂的模型来证明所提方法的有效性:与传统体素法相比,所提出的算法仅消耗接近20%的计算时间。所提出的方法突破了传统体素法需要在模型上采样大量点进行颜色计算,且模型内外结构的判断存在计算量大等缺陷,仅通过彩色打印轨迹就实现了模型体素化的快速转换,针对大型模型的快速体素化需求具有良好的应用前景。     

3D打印技术在装备维修保障的应用及展望

介绍3D打印技术的概念、原理,归纳该技术的特点,阐述该技术在国内外的发展现状,重点对该技术在装备维修保障方面的应用进行了展望,同时指出该技术发展面临的挑战,为未来3D打印技术在装备维修保障方面的应用提供参考。     

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。     

3D打印技术制作风扇部件铸造模具的应用研究

以风扇部件为研究对象,分析其铸造工艺并确定相关参数,利用UG8.0建立风扇部件铸造模具的三维实体模型,采用3D打印技术打印出模具实体,并以此3D打印模具替代传统木模进行砂型铸造并浇注,最终获得风扇部件铝合金铸件。结果表明:采用3D打印技术直接打印风扇部件铸造模具,简化了木模师制作复杂曲面木模的工艺及流程,可缩短模型制作时间,节约成本,提高效率。该技术也可应用到其他复杂产品的铸造生产中。     

3D打印技术对模具制造技术的影响分析

随着3D打印技术在汽车、航空航天、工业和医疗等领域的悄然兴起,较多业内人士对其发展有不同的见解。本文通过对比3D打印模具与传统模具制造技术的优缺点,客观地分析了3D打印技术对模具制造技术的影响,并提出了3D打印技术与模具制造技术融合互补的思路。     

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。