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。     

基于三维粘结成形打印原型的砂型铸造模具快速制造技术

针对传统砂型铸造模具制造时存在的周期长、成本高等问题,提出一种基于三维粘结成形打印原型的砂型铸造模具快速制造技术。从模具优化设计、模具模样原型制造及强度增强、模具装配、模具应用等方面介绍了这一技术的工艺流程,并进行了应用验证。实践证明,基于三维粘结成形打印原型的砂型铸造模具快速制造技术具有周期短、成本低的优点,适用于小批量新产品铸件模具的快速开发。     

砂型3D打印技术的实践应用

基于传统砂型铸造工艺过程复杂、生产效率低的问题,提出基于微滴喷射原理的砂型3D打印技术。其能快速获得精密铸型技术,可以实现复杂砂型（芯）的快速制造。砂型3D打印技术可实现铸件组织、性能和铸造缺陷的可控性,降低3D打印成本提高生产效率,符合智能化和绿色化的发展方向。     

光固化粘结剂3DP法三维打印金属制件

为了开发低成本的金属制件3D打印方法,以UV光固化胶为粘结剂,采用3DP法三维打印技术打印了316L不锈钢试样生坯,并将打印坯脱粘后分别在1325℃、1350℃、1375℃下真空烧结,研究了烧结温度对烧结试样的尺寸收缩、密度、力学性能、拉伸断口形貌和粘结剂残留的影响。结果表明,随着烧结温度的增加,试样收缩增大,密度、维氏硬度和抗拉强度均有提高,粘结剂残留量减少;拉伸断口显示,随着烧结温度的增加,烧结程度逐渐增强,因而使得试样收缩、密度和力学性能呈现上述变化。     

基于喷墨打印机的三维打印快速成型系统开发及实验研究

三维打印成型技术是目前快速成型领域最具生命力的技术之一,有广阔的应用前景。通过研究三维打印成型机理,针对目前在三维打印成型中广泛使用热气泡式喷嘴所存在的问题,提出了采用压电式喷嘴喷射成型材料和粘结材料的思想。讨论了基于压电式喷墨打印机的三维打印快速成型系统开发的关键技术和方法,根据这一思路开发了一套快速成型系统,并研究了粉末配方、铺粉方式、打印层厚、切片方向、等工艺参数。实验结果验证,所开发的快速成型系统制造的精细模型圆孔直径可达0.5mm,壁厚可达0.8mm,成型误差在±0.2mm以内。     

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。     

国内外粘结剂喷射成形技术发展态势研究

粘结剂喷射成形（BJ）技术具有成本低、效率高、批量化生产的特点,受到国内外3D打印市场的关注。为系统了解目前BJ技术的发展现状和趋势,本文基于专利计量的研究方法,应用ItgInsight可视化工具对该领域展开专利情报分析。分析结果显示,BJ技术目前处于快速发展阶段,以美国、德国为主要技术引领国家,我国虽然在该领域起步较晚但追赶步伐较快。从技术主题分析层面来看,未来BJ技术的技术热点和难点主要集中在金属粉末的制备工艺、微米级陶瓷粉材的制备工艺、混合材料的制备工艺、提高零件致密度的工艺参数优化和粘结剂喷射成形喷头的研究。     

水玻璃砂型铸造技术研究及应用新进展

概述了国内外水玻璃砂型铸造技术研究及应用的最新进展。主要内容包括：水玻璃砂微波加热硬化技术、水玻璃粘结剂抗吸湿改性技术、水玻璃砂型质量控制技术、水玻璃粘结剂成分自动测定技术、水玻璃旧砂再生回用技术等。笔者认为,随着水玻璃砂的抗湿性、旧砂再生砂循环等难题的逐步解决,新型水玻璃粘结剂材料、水玻璃砂微波加热硬化工艺方法及装备等的研发成功,实现基于水玻璃砂的绿色清洁生产是完全可能的。     

喷墨打印的色彩再现

色彩再现是喷墨彩色打印的关键技术之一。喷墨打印所形成的象元分为均匀半色调、矩阵半色调和模拟半色调3类。均匀半色调的灰度直接由墨点的墨水密度决定,RGB刺激值是墨滴数的幂函数。对于矩阵半色调象元,灰度则由墨点的总面积比例决定,RGB值是墨滴数的线性函数。模拟半色调象元则是前两种的综合,RGB值与墨滴数既有幂函数关系,又有线性函数关系。由数值计算分析可了解这3种象元的色度特点。三象元中,模拟半色调象元既有较大的色彩覆盖范围,又有较好的色彩分布平衡,是应当优先考虑的喷墨彩色打印的象元结构。     

数码彩釉玻璃及其喷墨打印技术现状

彩釉玻璃与传统UV彩色玻璃相比,其色彩表现力强且具有更好的耐候性。近年来,数码彩釉玻璃作为一种新型艺术装饰材料,正在成为商业建筑、室内装饰等领域的新宠。比较了高温数码彩釉玻璃与低温数码UV彩色玻璃的制造与应用特点,介绍了喷墨打印技术常用的几种油墨制备方法以及油墨压电喷头的结构特点,概述了国内外玻璃油墨以及数码彩釉玻璃喷墨打印装备的发展现状,指出了我国在数码彩釉玻璃喷墨打印技术领域亟待解决的共性难题,并对未来该产业的发展进行了展望。     

基于喷墨打印的柔性贴片天线设计应用

讨论了贴片天线在外部载荷作用下的机械特性。在不同弯曲曲率条件下,测量了贴片天线的电阻;研究了结构PVC层厚度对于模型频率和振型的影响;对结构进行谐响应分析。发现贴片天线在不同弯曲曲率条件下,阻尼变化较小;随着PVC层厚度的增加,模型的频率随之增加,但振型没有变化;在外部集中力作用下,结构在480 Hz频率位置处出现位移最大值。研究结果表明,该贴片天线具有良好的柔性可弯曲性,中间层厚度对结构最上层的频率变化影响显著,在设计贴片天线时应考虑结构层的厚度影响因素。本研究可为贴片天线的实际应用提供一定程度的指导作用。     

基于三维打印的快速制造

基于三维打印的快速制造是在快速成型基础上发展起来的新技术,无需模具或工夹具就可以从三维CAD模型直接生产结构复杂的塑料或金属零件。从设备、材料、工艺方案等方面阐述了基于三维打印快速制造的特点和应用。     

基于三维打印的快速制造

基于三维打印的快速制造是在快速成型基础上发展起来的新技术,无需模具或工夹具就可以从三维CAD模型直接生产结构复杂的塑料或金属零件。从设备、材料、工艺方案等方面阐述了基于三维打印快速制造的特点和应用。     

连续喷墨打印的实验研究

连续喷墨打印的实验研究黄战华，张以谟（天津大学精仪系）０引言喷墨打印，热敏打印和激光打印是现代非击打式打印技术的三大支柱，而连续喷墨打印是喷墨打印技术中最典型的方式之一。尽管这种方式研究得很早，但由于它具有高分辨率、高速度和彩色化的性能，因此仍是将来...     

工艺参数对气动式喷射成型三维打印沉积线质量的研究

基于气动式喷射成型技术,运用单一变量实验方法,采用聚二甲基硅氧烷为实验材料,通过研究沉积路径成型过程中与打印温度、驱动气压、喷头移动速度等工艺参数,得到如下结论:第一,对温度进行研究,结果表明当温度过低时会造成沉积路径过宽,随着温度不断增大,沉积路径宽度与温度之间存在一个比例关系;第二,对驱动气压研究分析发现,当驱动气压过小时,会造成沉积路线不完整,但当气压逐渐增大,沉积路径宽度与驱动气压存在一定关系;第三,对喷头移动速度研究发现速度过高或过低都会引起打印精度降低,造成沉积路线不完整或沉积路径过宽。     

三维打印技术及系统研究

三维打印技术是集机械、自动控制、计算机科学等为一体的先进制造技术。该文介绍了三维打印技术的发展现状及关键技术。在此基础上,以模块化设计思想对基于喷射黏接剂堆积成型的三维打印系统进行了研究,并对其喷头结构进行了分析。     

浅谈基于OLED喷墨打印的基板微动台设计

本文针对OLED喷墨打印过程中存在角度、直线度误差的问题,确定基板载台在运动平台中的主要误差为偏摆误差(Yaw)和水平直线度误差。通过激光干涉仪测量出基板载台的偏摆误差和水平直线度误差,并将这些误差数据输入运动控制器中。设计一种基板微动台机构,能牢固地吸附住基板,实现偏摆误差和水平直线度误差补偿。微动台能够完成基板微小角度纠偏。     

基于砂型3D打印的复杂内腔泵体铸造工艺研究

复杂内腔铸件造型困难,内腔造型材料不易清理,一直是铸造生产的难点。针对多油路管道的泵体类铸件,应用三维造型软件对铸造工艺进行设计,运用数值模拟技术对工艺方案进行仿真,通过3D打印成型砂型、砂芯,完成了符合要求的复杂内腔泵体铸件的生产。