基于3 DP的桌面级3 D打印机的设计

3DP是快速成型技术的一种工艺,利用粉末状金属或陶瓷等可粘合材料,通过逐层粘结的方式来构造物体。基于3DP工艺,设计并制造一种的桌面级3D打印机,该打印机以步进电机驱动同步带传动,利用滑块控制喷头在x、y坐标平面内行进并且带动铺粉装置工作,以及驱动z坐标轴升降机构配合打印作业。该打印机结构新颖,应用面广,打印无需支撑结构,填补3DP的桌面级打印机市场空白。     

基于FDM工艺的桌面级3D打印机的设计

为了提高以往3D打印机打印精度和质量,对打印装置的整体结构提出了创新设计方案,该打印机通过步进电机带动丝杠旋转,利用丝杠上的滑块带动连杆控制打印喷头在一定空间内准确移动,配合底部工作台实现FDM熔融沉积技术的快速打印.优化处理了打印机控制方案,使得结构简单新颖,同时可以提高打印机工作效率,并通过机械结构始终保证打印喷头...     

基于DLP的珠宝树脂3D打印工艺研究

DLP(数字光处理技术)是一种以面曝光的方式逐层成型的3D打印技术.在DLP的3D打印工艺过程中,当分层厚度确定时,零件的打印精度主要取决于曝光时间和成型方向.设计一个测试试样,研究了采用DLP工艺打印珠宝树脂材料过程中的单层曝光时间和零件成型方向对不同特征打印精度的影响规律.研究结果表明:对于所采用的珠宝铸造树脂曝光...     

基于桌面级3D打印机面包板清洗工艺的研究

由于桌面级3D打印机面包板网孔附着物较难清理,导致FDM技术打印出来的工件出现整体变形、翘曲甚至是打印中断等现象。因此研究出一种基于桌面级3D打印机面包板清洗的工艺路线,利用相似相容原理,在高温熔融的情况下,利用树脂清洗剂和无水乙醇可以清洗面包板上的附着物,提升面包板的清洁程度,从而提升3D打印精度和实体端面的平整度,具有较好的实际指导意义。     

精密铸造陶瓷型壳DLP光固化3D打印机的研制

3D打印技术融合精密铸造已成为传统企业创新发展的新方向.研制了用于制备精密铸造陶瓷型壳的DLP光固化3D打印机,其主要结构包括DLP曝光系统、Z轴运动系统、控制系统以及成形系统.对设备的主要部分结构进行了设计,通过试验研究了相关成形参数,确定了合适的Z轴移动速度为150～300 mm/min,每层曝光时间为30～35 ...     

基于DLP原理的3D打印机设计与实现北大核心

在DLP成型技术研究的基础上,研制了一种新型的3D打印机。提出了基于DLP原理的3D打印机机械结构设计方案,设计了基于ARM Cortex-A8内核的嵌入式控制系统,介绍了适用于DLP3D打印机的405 nm近紫外光波段可固化新型光敏树脂的制备方法;在美国TI公司DLP技术基础上,通过软件优化,研制了DLP打印设备专用高分辨率光学引擎,实现WXGA(1280×800)级的分辨率;基于LED光源和DMD技术研制了长寿命光学投影系统,解决在近紫外光环境下HTPSLCD和LCOS的寿命问题,提升了光固化效率;设计了可实现间隔式分离或多米诺骨牌式分离的新型模型剥离装置,提高了剥离效率和模型的完整性。基于DLP原理的3D打印机因为去除了昂贵的激光发生器和激光振镜,具有极高的性价比。     

多光源连续生产的DLP型3D打印机研制

针对当前DLP技术成型幅面较小导致的其在生产型3D打印设备中难以使用的问题,提出一种多光源连续生产的DLP型3D打印机设计方案。利用多个DLP光机扩大成型幅面,设计出一种具有多沟槽的托板及梳状铲刀,以此实现成型后的零件自动从托板上取下并放到接料槽中,并配合集中供液系统实现打印机内树脂的自动补充。借助计算机网络技术,每次打印完后通知云端服务器,服务器自动下发下一个生产任务给打印机,解决了DLP型3D打印机幅面过小及无法连续生产的难题,对3D打印技术从原型制造到小批量生产的升级有着积极的意义。     

工业级3D打印机调研

随着3D打印技术的飞速发展,在工业、电子、军事、航空航天、医疗、建筑等领域的应用日益广泛,文中着重介绍了工业级3D打印机及3D打印材料在工业领域的应用情况。     

基于三臂并联结构的桌面3D打印机

3D打印是以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层增材的方式来构造产品的快速成型技术。设计制造了一款基于三臂并联结构的桌面3D打印机,该打印机采用单片机作为控制器,以步进电机作为驱动元件,带动紧定在步进电机上的同步带转动,利用滑块控制打印头按照预定的轨迹行进,并通过步进电机送料,配合打印头完成打印作业。打印喷头响应速度不小于0.1 m/s,在X、Y、Z三个坐标轴的运动速度大于185 mm/s;喷头加热温度可控制在200~380℃,实现数字温控。     

A desktop 3D printer with dual extruders to produce customised electronic circuitry

3D printing has opened new horizons for the manufacturing industry in general, and 3D printers have become the tools for technological advancements. There is a huge divide between the pricing of industrial and desktop 3D printers with the former being on the expensive side capable of producing excellent quality products and latter being on the low-cost side with moderate quality results. However, there is a larger room for improvements and enhancements for the desktop systems as compared to the industrial ones. In this paper, a desktop 3D printer called Prusa Mendel i2 has been modified and integrated with an additional extruder so that the system can work with dual extruders and produce bespoke electronic circuits. The communication between the two extruders has been established by making use of the In-Chip Serial Programming port on the Arduino Uno controlling the printer. The biggest challenge is to control the flow of electric paint (to be dispensed by the new extruder) and CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis has been carried out to ascertain the optimal conditions for proper dispensing. The final product is a customised electronic circuit with the base of plastic (from the 3D printer’s extruder) and electronic paint (from the additional extruder) properly dispensed to create a live circuit on a plastic platform. This low-cost enhancement to a desktop 3D printer can provide a new prospect to produce multiple material parts where the additional extruder can be filled with any material that can be properly dispensed from its nozzle.     

基于数字光处理的结构光三维扫描系统的设计

结合结构光投影三维扫描的原理,设计了数字微镜器件(DMD)作为结构光的发生装置,主控芯片为FPGA,实现了高速的DMD的控制和相机的同步采集。搭建了一个嵌入式三维扫描光学平台,并应用四步相移法完成实验。首先指定不同方向和周期的正弦条纹结构光,同步采集图像;然后通过软件设计完成对采集图像的预处理、相位的解调、相位的展开、相位-高度映射还原得到三维的深度信息并建模;最终获得最高464.8帧/s不同方向和周期的正弦条纹结构光显示,达到194帧/s的相机触发采集,三维扫描效果图清晰,还原和重建效果理想。     

基于Simotion的金属复合3D打印机控制系统的设计与实现

针对选择性激光熔化逐层加工金属粉末固有的球化效应及台阶效应导致其3D打印制件在表面精度和表面粗糙度等指标上距离高端应用存在较大差距的问题,设计与实现了金属复合3D打印机控制系统,使选择性激光熔化成形与传统机加工工艺复合,即在激光扫描逐层叠加成形的过程中逐层引入了铣削或磨削加工;控制系统以西门子Simotion为控制核心,通过以太网总线采用了UDP协议和上位工控机软件通信,通过PCI总线以控制激光扫描振镜,通过DRIVE-CLi Q总线连接了双轴伺服电机驱动和外部编码器模块,通过Profibus-DP总线远程扩展了IO模块以控制变频器以及其他I/O端口。研究结果表明,该系统开发自由度高,可扩展性强,多轴异步运行不发生位置干涉,主轴插补精度高。     

基于TI DLP技术的投影机驱动电路设计和实现

DLP是由美国德州仪器公司研制的一种全数字投影技术,在投影机上已经得到广泛的应用。但是,面对LCD和LCOS投影机的竞争,如何在保持投影机的良好性能基础上尽可能地降低成本,成为每个DLP投影机生产厂商必须考虑的问题。设计了以TIDDP2230芯片为核心的DLP投影机驱动电路,利用了“极致色彩”技术实现完美的投影效果。该电路性能优良,具有设计简单、功能强大、成本低等优点;有极高的应用价值和市场前景。     

基于半导体制冷的巧克力3D打印成型条件研究

针对自然环境温度较高时巧克力3D打印模型高度受限的问题,研究了满足巧克力3D打印的成型条件,在10℃~16℃之间为巧克力3D打印的最佳成型温度,以此为依据,利用fluent从热力学仿真角度,采用半导体制冷方法构建了3D打印成型环境,分析了影响成型条件的箱体空间、半导体制冷器功率多因素间的相互关系及外界温度对成型条件的影响,得出了巧克力3D打印机的设计依据。通过一定箱体空间及外界温度下是否安装半导体制冷器的巧克力3D打印对比实验,验证了设计的正确性。研究结果表明,半导体制冷能很好地改善巧克力3D打印成型环境,可以解决自然环境下巧克力3D打印的成型高度问题。     

基于三维实体模型的塔式起重机钢结构设计

通过研究塔式起重机钢结构实体模型的构造方法,提出了构造过程中应解决好的的问题;根据实体设计的塔式起重机钢结构节点构造与制造工艺,依次探讨了焊接联接节点、螺栓联接节点和销轴联接节点。为进一步研究基于三维实体信息模型的塔式起重机钢结构CAD／CAE/CAM集成技术做了相应的技术准备。     

基于DSP的三维打印机控制系统研究

针对目前国内自主研发的三维打印机加工精度不高的问题,设计了一种新型三维打印机控制系统。该控制系统分为硬件系统和软件系统,硬件控制系统核心为电机运动控制和温度控制,软件系统主要实现PID算法在DSP芯片中的嵌入。通过PID控制和模糊控制的控制原理进行了控制原理的确立,在Matlab环境中进行了控制系统模型的建立与仿真,最终通过DSP芯片实现了三维打印机控制系统硬件平台的搭建。研究结果表明,采用新型控制系统的三维打印机加工性能得到了显著提高。     

基于3D打印技术的石墨烯基三维电极设计制造研究进展

锂离子电池因其较高的能量密度、稳定的放电平台和安全的使用环境被广泛应用于航空航天、汽车、可穿戴柔性设备等领域.目前锂离子电池的研究主要集中在薄电极(＜50 μm)的设计制造,其较低的单位面积负载(＜5 mg·cm-2)严重制约了面积比容量.因此厚电极的制造(100～500 μm)将成为未来高比能量电池的研究热点.3D打...