三种用于实验教学的三维打印工艺对比

针对三维打印技术在大专院校的应用,对三种用于实验教学的三维打印工艺的优缺点进行比较。分析指出目前FDM打印工艺更具有优势,更适用于实验教学。     

多元多型结构三维打印机的设计

着眼于三维打印与加工中心的相似点,将三维打印喷头、加热块、送丝机构等作为三维打印喷头模块,与加工中心的刀具进行类比,设计了多元多型结构三维打印机。通过三维打印喷头模块的自由切换,避免了人工更换喷头所引起的高度调节误差,以及多喷头蹭料等问题,可以完成除支撑材料外的多种材料交替打印,使三维打印更智能化与实用化。     

三维打印快速成形技术及其应用

三维打印快速成形技术与其他快速成形技术相比具有众多优点,被认为是快速成形领域最有生命力的新技术之一。本文根据喷射材料的不同,将三维打印快速成形技术分为粘结成形三维打印和直接成形三维打印,分别介绍了它们的工作原理、系统组成和结构特点。结合三维打印快速成形技术独特的成形工艺特性,对其在产品的概念原型与功能原型件制造、生物医学工程、制药工程和微型机电制造等领域的应用前景进行了分析和展望。     

不同清洗剂对三维打印性能的影响分析

应用粘结剂喷射三维打印技术制备316L不锈钢试块,通过金相组织观察、显微维氏硬度和布氏硬度测试、室温拉伸试验、抗压试验、致密度测试等,对比两种不同清洗剂对三维打印性能的影响。通过优化清洗剂配比,得到适用于316L不锈钢三维打印的清洗剂最佳配比,改善三维打印表面质量,将丢帧数控制在合理范围内。     

创新创业背景下三维打印技术的应用

以智能家居系列产品中的无线遥控开关为例,介绍了在“大众创业、万众创新”背景下三维打印技术对产品设计和制造阶段的影响,分析了数模处理、切片、后处理等三维打印工艺,并对三维打印技术未来的发展进行了展望。     

电喷印喷头位移参数对三维成型精度的影响

电喷印技术是一种新型的微结构成型技术,其由于具有成型精度高、制造成本低、设备结构简单、打印材料广泛等特点,备受业界关注。而基于液态成形的电喷印技术对于三维图形的打印方法,对其实际图形及打印质量难以直接观测,因而快速有效的控制打印三维图形的精度和质量面临重大挑战。本研究提出了一种通过合理设置打印线间距和层间距,以控制打印三维图形的精度和表面质量的有效控制方法。同时,建立了线间距、层间距等工艺参数与最佳成型质量的理论模型,以打印线横截面层高作为评价指标,通过实验探究了喷头逐线逐面打印移动距离对三维图形沉积形貌的影响。研究结果分析、揭示了电喷印技术中上述工艺参数对三维图形的影响及其规律,并进行了三维实体成形试验。基于接触角、喷射流量等因素对线间距和层高的影响的模拟仿真,为基于电喷印技术的三维成型工艺提供指导意义。     

装备备件三维打印应急制造材料优选研究

针对定性分析选择装备备件三维打印材料不够精确的缺点,以火炮炮闩备件三维打印材料为例,结合装备备件三维打印以应急制造应用为主的特点,基于灰色关联分析法建立装备备件三维打印材料选择评价模型。评价模型以材料硬度、抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击韧性等机械性能作为材料质量评价指标,运用层次分析法和专家经验构造判断矩阵,计算得到各指标的相对权重,并采用加权求和法得到三维打印材料的优选结果。     

3D打印技术在机械创新实验教学的应用研究

采用3D打印技术制作机械创新实验模型,并分析3D打印技术在机械创新课堂实验教学中的应用。把3D打印模型引入课堂实验教学中,可提升学生的学习兴趣,扩展学生的动手能力,推动实验教学的改革。     

三维打印技术在航天领域的应用现状与展望

从一般功能零部件、特殊功能零部件、新材料和新结构等方面介绍了三维打印技术在地面环境中的应用,从微重力抛物线飞行试验、大型构架、月球基地等方面介绍了三维打印技术在空间环境中的应用。与此同时,分析了三维打印技术在航天领域应用中面临的挑战,并对未来发展进行了展望。     

柔性触觉传感器的三维打印制造技术研究进展

聚合物基柔性触觉传感器在智能机器人、人工假肢与人体健康状态监测等领域有着广泛的应用,将三维打印技术应用于柔性触觉传感器的制造过程可以克服传统制造方法加工周期长、复杂聚合物基微结构制造困难等缺陷。因此发展聚合物基触觉传感器的三维打印制造技术及工艺是当前的学科研究热点,具有广阔的发展前景。首先,在阐述柔性触觉传感器的传感检测原理和性能指标的基础上,重点阐述了柔性触觉传感器三维打印制造技术方面的最新研究进展,包括聚合物基柔性触觉传感器的结构设计、三维打印材料的分类和应用、以及传感器的打印制造方法及工艺等。然后,还总结预测了基于新材料制备和新制造工艺的柔性触觉传感器设计与制造的发展趋势,并对柔性触觉传感器的三维打印制造技术未来的发展趋势进行了展望。     

3D打印技术联合CBL教学模式在骨科临床教学中的应用

目的:探究3D打印技术联合CBL的教学模式在骨科临床教学中的应用价值。方法:选取2018年2月至2020年7月之间在我院骨科参加临床实习的本科学员60例,采取随机数表法将学员随机分为研究组和对照组,每组各30例。研究组采用3D打印技术结合CBL的教学模式进行临床教学,对照组采用传统教学法。完成临床教学内容后,对所有学员进行统一的考核测试和问卷调查,对比两种教学方法在理论知识测试成绩、操作测试成绩以及教学效果评价方面的差异。结果:所有学员均按预期完成临床学习、测试以及问卷调查,研究组理论考核成绩为87.13±5.09,显著高于对照组(72.88±2.90,p<0.05);研究组临床技能考核成绩为87.88±6.13,显著高于对照组(78.63±7.93,p=0.021),对回收的调查问卷进行分析,结果显示研究组学员在学习兴趣、知识掌握度、思维创新能力、教学满意度方面均优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:3D打印技术联合CBL的教学模式能够显著提高学生的理论知识成绩和临床技能考核成绩,提高学生的学习兴趣和思维能力,获得更高的教学满意度。     

FDM 3D打印技术在机械专业教学中的应用探讨

针对传统机械专业教学中教学方式平面化、三维教具制作成本高等问题,探讨了将低成本熔融沉积(FDM)3D打印技术应用于机械专业教学的可行性。以专业课程教具设计与制造为例,分析了3D打印应用的流程与成本。分析表明,在机械专业教学中应用3D打印技术可以实现教具的特殊性设计和快速低成本制造,将传统的二维教学模式转变为三维模式,从而激发学生积极性,提高教学质量。     

3D打印在先进制造技术教学中的应用

随着3D打印的兴起,其应用越来越广泛。将123D Catch软件的照片建模技术和3D打印技术引入先进制造技术课程的教学,既丰富了教学内容,又提高了学生学习的兴趣。     

Additive manufacturing of smart insole by direct printing of pressure sensitive material

3D printing technology is gaining attention as one of the key technologies that will lead the fourth industrial revolution. In addition, the field of application is from trial production to mass production of products. However, in many cases, the application area is limited to the geometrical shape building of products. This paper shows an example of application technology for manufacturing the smart insole by applying 3D printing technology for the purpose of giving various functions as well as making geometric shape. In the production of smart insole, 3D printing technology is applied to direct printing of pressure sensitive sensor and highly conductive wire as well as flexible insole object itself. The materials used in the production of flexible products, conductors and sensor are different, and in order to produce the sensor by 3D printing, suitable materials have been directly manufactured and used. This paper shows that the 3D printing technology can be directly applied to the manufacturing of multi functional products through the above manufacturing process as well as the experimental results after the actual production.

     

Structural evaluation of scaffolds prototypes produced by three-dimensional printing

The fabrication of porous scaffolds with complex architectures represents a challenge in tissue engineering. Recent studies have shown that it is possible to construct tissue-engineered bone repair scaffolds with tight pore size distributions and controlled geometries using 3D printing techniques. In this context, this work aims to evaluate the 3D printing process in order to study its potential for scaffold fabrication. Despite the wide use of porous scaffolds, its design, geometry optimization and mechanical assessment, for successful integration in tissue engineering, require further developments and studies to help in its optimal design. In the present work, cubical scaffolds prototypes with different architectures were produced by 3D printing technology. Scaffolds dimensional accuracy, porosity and mechanical stiffness were comprehensive analysed by means of an experimental investigation. The microporosity, inherent to the fabrication process, and the mechanical characterization of the bulk material were also considered. This paper addresses methodologies to overcome some limitations of 3D printing technique to produce scaffolds for tissue engineering and proposes procedures for their suitable mechanical characterization. Results of this work indicate that 3D printing process has great potential for scaffold fabrication.     

3D打印电子产品技术发展现状探析

应用3D打印技术制造产品具有快速、结构形体复杂度无限制等技术特性,非常适用于电子产品的单件、多品种小批量研制生产,以及采用传统制造方式难以实现的机电结合、结构功能一体的复杂组件的制造,3D打印技术在电子产品制造中的应用研究意义重大.文中在介绍3D打印技术及其在电子产品制造中的应用发展现状的基础上,对3D打印电子产品技术的发展特点、趋势和需求进行了分析,并以3D打印多层PCB技术为例,对其技术发展难点和解决途径进行了探讨.     

3D打印技术在中国军工企业中的应用

文中首先介绍了3D打印技术的定义及其在欧美与中国的应用,详细介绍了睿创空间3D打印机的组装、调试和建模,具体阐述了3D打印技术在中国军工企业的研制和保障上的应用,并对3D打印技术的未来发展趋势进行了展望。     

基于电场驱动熔融喷射聚合物基复合材料高分辨率3D打印

针对当前聚合物基复合材料（Polymer matrix composites,PMC）成型存在打印分辨率低、打印材料受限、成型结构较为简单、工序复杂等方面的不足和局限性,尤其是还面临难以实现宏/微结构跨尺度高效制造的挑战性难题,提出一种基于电场驱动熔融喷射PMC高分辨率3D打印新工艺。阐述了基于电场驱动熔融喷射PMC高分辨率3D打印的基本原理和工艺流程。通过试验,揭示了主要工艺参数（碳填料含量、施加电压、螺杆转速、打印速度、加热温度等）对于打印件分辨率（精度）和质量的影响及其规律。利用自主搭建的试验平台,并结合试验优化的工艺参数和提出的两种打印模式,实现了多层石墨烯/聚乳酸（Polylactic acid,PLA）和多壁碳纳米管/PLA复合材料微尺度三维网格、多层石墨烯/PLA大高宽比薄壁圆环、多壁碳纳米管/PLA复合材料柔性导电网格以及其他聚合物复合材料3D结构典型工程案例的制造。研究结果表明,提出的电场驱动熔融喷射3D打印能实现高分辨聚合物基复合材料成型（使用内径300 μm喷嘴,实现了分辨率为40 μm的PMC特征结构制造）,而且还具有大面积宏/微结构跨尺度集成制造的优势。     

连续纤维自增强复合材料3D打印及其回收性能研究

连续纤维增强复合材料3D打印工艺的出现,为复合材料构件低成本快速制造提供了一种新方法,为了充分利用3D打印连续纤维增强热塑性复合材料成形快,易成形复杂零部件的特点,结合自增强复合材料具有良好界面结合性,可循环利用的优势,分析了自增强复合材料3D打印技术研究的发展现状,提出一种利用过冷熔体成形连续纤维自增强复合材料的3D打印方法,设计了基于过冷的自增强复合材料熔融挤出打印喷头,采用聚苯硫醚(Polyphenylene sulfid,PPS)纤维与PPS树脂作为自增强复合材料原材料,探究自增强复合材料成形打印温度窗口、复合材料力学性能、微观界面结合性,以及对连续纤维自增强复合材料完全可回收性能研究分析。