三维打印技术研究分析及应用

快速成型技术的发展给制造业带来了巨大变革,其中三维打印技术凭借其三维结构的快速和自由制造开启了新的科研领域。本文介绍了三维打印的原理及关键技术,在此基础上从发展现状、应用领域等多角度对该技术进行了分析。     

三维打印技术研究

从材料形式与原理两方面对几种主流的3D打印技术进行了详细的对比与分析。研究表明:基于液态形式的三维立体光刻技术具有最高的精度,但可用材料较少且成本较高;基于粉末形式的3D打印技术可用于对结构稳定性要求高的工件制作;而基于薄片形式的分层实体制造技术可用于对精度要求不高的批量制造。     

三维打印成形系统的开发

三维打印成形技术是一个多学科交叉的系统工程。介绍了三维打印的成形机理,讨论了机械设计方案和工作流程,并根据实验确定了成形参数。并给出了三维打印成形的应用实例。     

三维打印实验教学的研究

针对三维打印实验教学在各高校的兴起和发展,就如何更好地培养学生动手能力和创新意识,提高实验教学质量等方面,对三维打印实验教学理念的建立、教学条件和实验教学的主要设计思路等进行了研究.     

三维打印机喷头的驱动系统

喷蜡打印喷头是三维打印机的核心部件。文中介绍了三维打印技术，分析了喷蜡打印喷头的结构、原理、驱动信号时序以及驱动电压波形对喷头喷射效果的影响，并在此基础上提出了喷头驱动系统的原理框图及实现方法。     

彩色三维打印成形技术及应用

介绍了彩色三维打印(3DP)成形技术的工作原理及其成形工艺,分析了彩色三维打印的原型件的物理性能.此外,还介绍了彩色三维打印成形技术的应用.     

三维打印成形技术的新进展

介绍三维打印成形技术3种不同工艺的工作原理、最新研究现状和主要的三维打印机性能特点,列举一些三维打印应用例子,最后展望三维打印成形技术的发展前景。     

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。     

三维打印机ZPrinter310系统Z向升降台的结构设计

经对美国Z-Corp公司Zprinter310系统的分析和研究,根据三维打印机操作要求和特点,主要对传动系统功能部件及螺杆等主要部件进行了分析和设计,设计出了三维打印机ZPrinter310系统的Z向升降台装置.并对其他部件的设计计算提出了见解,从而为此种三维打印机的国产化设计研究打下了良好基础.     

三维打印成形机理及其试验研究

利用自行开发的三维打印成形系统进行了石膏基复合粉末的三维打印成形试验，讨论了三维打印成形的机理。测试了制件的微观组织结构、机械性能以及三个方向上的尺寸精度，分析了各工艺参数对制件微观组织和宏观性能的影响，给出了三维打印成形的应用实例。试验结果为制定合理的三维打印成形工艺参数提供了依据。     

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。     

粒状熔融材料三维打印成形系统的设计与研究

提出了一种全新的快速成形工艺——粒状熔融材料三维打印成形工艺,阐述了其工作原理。完成了基于办公环境的粒状熔融材料三维打印成形系统的设计,进而分析了研制该系统的关键技术。     

三维建模技术在机械产品设计中的应用研究

比较了传统的和基于三维建模技术的产品设计方法。介绍了Pro／ENGINEER软件的特点,提出了从产品设计和三维建模技术的角度,利用Pro／E开发平台进行工程设计的新方法,并给出了应用实例。     

基于点云三维重建技术的甲状腺超声穿刺三维导航研究

设计了一种基于超声自动扫描机器人的甲状腺点云三维重建系统,并与甲状腺超声截面穿刺机器人系统相融合,实现并验证了一套甲状腺超声穿刺三维导航的软硬件方案.通过甲状腺自动超声扫查机器人获得了１组带有准确空间位姿信息的甲状腺超声图像,并且通过传统图像算法和深度学习方法分割出甲状腺组织的区域.此后通过点云重建和空间重建方案获得了甲状腺模型,并将超声模型与CT扫查模型及机械臂模型进行空间配准和数据融合,依此在软件界面为医生提供了穿刺手术的多视角三维空间信息,在减轻手术医师负担的同时提升了穿刺手术的精准度和成功率.通过实验分析了扫描控制算法和三维重建算法的可行性和稳定性,并验证了该三维导航系统的导航空间精度和响应速度.     

三维打印成形粉末配方的优化设计

利用均匀设计方法对三维打印成形的粉末配方进行了试验研究,对试验数据进行回归分析,建立了粉末成分配方对制件性能的多元非线性回归方程。设计了粉末配方的多目标优化模型,利用MATLAB软件求解出最佳配方并通过试验加以验证。采用均匀设计试验进行回归分析和优化是安排多水平配方设计的良好方法。     

高架立体库与物流系统

HRL高架立体仓库仍然像以前一样被证明是企业内部物流中不可缺少的自动化装备。根据不同的个性化要求和行业特色,高架立体库被设计为经典托盘仓库、卫星状布局仓库以及适合于特种装载机使用的仓库。随着Rheinfelsquellen生产基地前瞻性物流设施的建成,SSI Schaefer公司将自己的内部物流过程和整个空周转箱管理水平提升到了一个新高度。自动化的HRL高架立体库,智能化的物料流控制,空周转箱管理用的最先进算法语言以及不同仓储技术和运输技术的应用都提高了工作效率和应用经济性。     

基于组件的三维CAD系统开发的关键技术研究

研究子组件技术和特征造型技术 ,并以“金银花”系统的开发为实例对基于组件开发三维 CAD系统的相关技术和实现方法进行了深入研究 ,给出了实现系统的框架结构和组件结构。     

基于超声热压工艺的三维集成垂直互联技术

三维集成垂直互联技术是实现电子信息系统小型化、轻量化、高密度集成的关键技术,文中将金凸点超声热压技术应用到三维集成多层转接板堆叠工艺中,采用自动侧向剪裁工艺和预整平工艺制备一致性极高的金球微凸点阵列,通过设置合理的超声振幅、压力和温度参数,并优化匹配超声曲线和压力曲线的作用时序,实现硅转接板自底向上高精度、高可靠堆叠,解决超声热压焊接易发生对位焊接偏差、焊点滑移的问题.基于金凸点超声热压技术的三维集成垂直互联技术拥有低温互联、高温使用的优势,避免了多层堆叠时复杂的温度梯度考虑,并可应对多种类型的焊盘体系,无需制备专用凸点下金属(UBM)层,在三维集成系统级封装技术中具有广阔的应用前景.