熔融沉积成型3D打印机混色装置的研究

当前基于熔融沉积成型的桌面级3D打印机的大部分打印头装置只能打印一种颜色的耗材,打印出来的物体颜色单一,为了解决这一问题,在分析了整个3D打印头装置的基础上,运用TRIZ理论对3D打印头进行了创新设计,设计出一种双进料单挤出的打印头装置,该打印头装置能将两种颜色的耗材融化混合,并从同一喷嘴挤出,实现混色打印。运用UG有限元模块对所设计机构进行了温度场的模拟分析,最终对装置进行了试验,验证了温度场分析的正确性,达到了混色要求,为3D打印机混色装置的进一步研究提供了理论依据。     

便携式3D打印机设计

三维打印,俗称3D打印,作为快速成形技术的一种,是一种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,通过逐层填涂打印的方式来构造物体的技术。在对3D打印机基本结构原理进行分析的同时,提出了一个新的改进方案——便携式3D打印机的设计。基于原有的立式设计,本设计采用铰链结构改为折叠式设计,以减少3D打印机不工作时所占的空间,起到方便携带的效果。     

FDM型三轴并联桌面3D打印机研究

FDM型3D打印技术是对STL格式数据模型进行切片,把可黏合的塑料耗材进行叠层堆积来打印实体模型的。FDM型三轴并联桌面3D打印机的控制器是单片机,采用步进电动机驱动同步带运行,打印喷头的轨迹行进是用滑块进行控制的,挤出机也是采用步进电动机进行驱动,辅助喷头进行打印。喷头在X、Y、Z三个坐标轴上的运动速度大于185mm/s;喷头响应速度不小于0.1 m/s,喷头加热温度可控制在190~380℃,实现数字温控。     

3-CUR解耦并联3D打印机结构优化与动力学分析

以熔融沉积成形3D打印机为研究对象,指出现有3D打印机存在的不足,阐述其输出运动特性,提出将解耦并联机构应用于3D打印机。选取3-CUR解耦并联机构作为3D打印机机械本体,论述其合理性,给出其输入输出间的映射关系,得到机构的运动雅可比矩阵和满足空间连续打印的驱动角范围。以灵巧度为目标,进一步优化了机构的驱动角范围,再以打印空间为优化目标,基于遗传算法得到机构参数的最优值。建立机构输入输出的误差模型,分析机构定位精度并进行误差补偿,最后基于牛顿-欧拉方法建立机构的动力学模型并进行验证,为样机设计提供理论依据。     

并联臂3D打印机打印空间的研究及改进

分析了并联臂3D打印机的直臂长、基杆长、连杆长和打印空间的关系,并得出在直臂长和基杆长一定的情况下,如何确定连杆长度以获得最大的打印空间。在不改变直臂长和基杆长前提下改进并联臂3D打印机的结构优化打印空间,最后分析得出改进后的结构可以达到目的。     

FDM 3D打印机喷头设计

在温度因子的驱动下,研究基于FDM技术的3D打印机喷头设计思路.采用比例因子法,设定多目标条件下的3D打印机打印精度评价指标体系,设计3种不同喷口直径和2种不同加热腔结构,共形成6种比较方案,在12种打印介质的联合比较实验中对其性能进行分析.(1)通过技术手段加强对发热元件的温度控制精度,使其控制在打印介质熔融点附近,...     

双坐标3D打印机设计

本文以Makerbot系列的3D打印机为原型,根据相应的指标和参数,提出双坐标的概念,通过机械原理和机械设计的理论分析对双坐标3D打印机进行设计,并运用SolidWorks软件对其进行建模和仿真分析。双坐标3D打印机是对传统3D打印机存在的问题进行弥补,具有精度高和速度快等特点。     

多喷头FDM 3D打印机的设计与研究

针对熔融挤压沉积技术的3D打印机喷头数量少、打印色彩单一问题,分析了多喷头3D打印机的整机设计方案,采用滚珠丝杠传动方式规划了打印机的多喷头结构,确保了打印机喷头间不发生干涉。通过研究各喷头坐标位置切换,设计了3D打印机多喷头的控制逻辑算法,实现了工作台在并行喷头间往复切换,并根据送入喷头的丝料颜色差异,利用计算机对其打印过程进行了仿真分析,得到了多色彩三维数据模型。     

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。     

基于Arduino的3D打印机设计

随着科技的飞速发展,3D打印技术走入逐渐走入人们的生活中,几年后它将会像计算机一样方便携带。本文介绍基于Arduino控制器设计一款桌面3D打印机,这款桌面3D打印机更为小巧、便于携带、外表看起来更时尚。该3D打印机采用模块化的设计,包括设计机械部分、电机部分、主控制板部分等。     

构架型3D打印机创新设计

本文针对用3D打印机无法满足较大且不可移动对象的修复问题,设计了构架型3D打印机。打印机主体分为上下两部分结构,上部为打印部件,其中X、Y轴用双同步带来保证往返传动,Z轴采用电动推杆,能有效的完成在原有对象上进行修复工作。下部采用了吸盘固定支撑,连杆传动,实现上部机械装置的升降和横移。本机能够快速安装到设施上并进行3D打印快速修复功能。     

工艺参数对并联3D打印机成型精度影响分析

为提高并联3D打印机的打印成型精度,针对影响其打印成型精度的主要工艺参数进行试验分析,对打印头温度、打印速度、分层厚度和工作平台温度这四项工艺参数设计4因素3水平的9组正交试验,通过因素极差图和方差分析,研究各个因素水平对打印件x、y、z方向尺寸精度、圆孔直径和表面粗糙度的影响程度,并得到对打印成型精度影响较小的最佳工艺水平组合。结果表明,打印头温度、分层厚度对打印件尺寸精度影响较为显著,打印速度对表面粗糙度影响较为显著。     

桌面型3D打印机工艺研究

研究了3D打印机的工作原理及其关键构件。重点以LZ-P250桌面型3D打印机为例,研究了其自动喷料系统、温度控制系统等关键构件以及打印质量、填充、速度与温度、支撑等对3D打印机的使用产生重要影响的加工工艺。对桌面型3D打印机的合理使用及其未来发展起到了促进作用。     

Delta 3D打印机研究现状与关键技术

Delta机构作为并联机构的典型代表具有结构紧凑、速度高和精度高等特点,已经成为当前机构学的研究热点。从3D打印技术的基本原理出发对Delta 3D打印机优缺点、发展现状、关键技术等方面做了概括性归纳与总结。阐述目前Delta 3D打印机的优越性和可研究性并为3D打印机研究工作者提供系统的文献资料参考。     

FDM桌面3D打印机的创新设计

FDM桌面3D打印机在市场调研、功能原理和设计分析的基础上,对其整体造型进行创新设计。通过三维造型设计软件进行了FDM桌面3D打印机的结构设计、虚拟装配、机构运动仿真和工程分析,并利用样机模型验证了外观造型、产品结构与机构设计的可行性,为相关行业进行FDM桌面3D打印机产品开发设计提供参考。     

基于3D打印机温度控制系统的设计

针对目前市场上流行的桌面级打印机在低温打印时容易出现翘边导致成品打印件无法使用的问题,以STM32F1为核心设计了一套温度控制系统.该控制系统由PTC加热模块、NTC温度传感器和涡轮风机组成;控制策略上采用PID算法计算精确输出,实时控制PTC加热功率.经过试验验证,结果表明该控制系统能够较好地控制打印机环境温度,翘边...     

基于DLP原理的3D打印机设计与实现

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。     

一种多色3D打印机的设计与分析

目前桌面级FDM 3D打印机具有结构稳定性差、打印产品成型颜色单一的缺点。为了解决FDM3D打印机的不足,基于普通的并联臂FDM 3D打印机,进行机械结构设计与优化和控制系统设计与开发,设计出一种FDM的多色3D打印机。通过整机实验平台的搭建和3D产品打印的实验,该多色打印机能够实现多种颜色的混色打印,为FDM 3D多色打印提供了一种新的解决方案。     

基于极坐标的新型3D打印机的设计与实验研究

针对目前常规结构的3D打印机存在的打印速度慢、结构较复杂和打印回转体模型时精度差等问题,设计了一种极坐标式的新型3D打印机,该打印机具有3个自由度,由2个直角坐标加1个旋转平台组成,以微处理器(Advanced RISC Machine,ARM)作为核心控制器,步进电动机为驱动器件,采用模糊PID控制算法,使温度控制更精确。通过打印对比测试,表明极坐标式3D打印机具有打印速度快、精度高、稳定性好和控制简单等优点,并且采用模糊PID控制算法使得温度控制精度较高,温差控制在±2℃以内,加热时间缩短50 s左右,提高了整体打印质量,具有一定的应用价值。