3D打印技术过程控制问题研究进展

3D打印技术是一种新兴的增材制造技术,许多人认为是一项将要改变世界的“破坏性”技术,并声称该技术将引发新一轮工业革命.本文根据3D打印技术涉及的不同核心成型技术、材料和设备体积等,介绍了3D打印技术的不同分类,综述了主流3D打印过程控制技术,指出了3D打印技术的控制系统存在的问题并提出了产业化进程中的建议和意见.     

即熟型3D食品打印机的设计

针对现有3D食品打印机打印后无法直接烤熟食用的不足,设计了一种恒温加热、恒压匀速出料、快速烤熟的即熟型3D食品打印机.采用虚拟制造技术,通过SolidWorks软件设计3D食品打印机的机械系统,并基于PC机设计了3D食品打印机的测控系统.采用气压传感器实时检测物料瓶内气压,并实现匀速出料控制;采用PT100温度传感器检测烤盘表面温度,实现恒温加热控制;通过有限元分析及实验研究,给出烤盘合适的加热温度和打印轨迹.实验表明,所设计的即熟型3D食品打印机可以高效、高品质地实现食品的3D打印和烤熟,具有较好的实用价值.     

基于UML的监控系统开发

扼要介绍了统一建模语言（UML）的发展历史和UML规范的主要内容,并针对一个监控系统实例详细介绍了UML的建模过程,最后讨论了现有的UML建模工具的优缺点。     

基于UML和GSP规范的医药连锁综合管理系统的模型设计

从实际开发的一个符合GSP管理规范的医药连锁综合管理系统为背景，简要分析了系统的开发背景、开发意义、开发方法，阐述了系统的主要功能及运行平台，阐述了如何利用统一建模语言UML对系统建模。     

基于UML的实时系统开发

面向对象技术已经成为软件开发的主流，在实时系统的开发中，面向对象技术的应用也越来越多。UML是面向对象的标准建模语言，为适应实时系统开发的特殊性，Rational公司对UML进行了扩展，即实时UML(UML-RT)。文章介绍了实时UML，并描述了一个使用Rose RealTime开发工具开发的一个实例。     

基于UML设计数据库模型

结合面向对象方法和一个简单的实例具体介绍了建模语言UML在实际应用中的使用方法和步骤。     

基于UML和ASP.NET的网络教学系统

随着Web应用开发复杂程度的加大,需要相应的建模方法来指导其开发过程.ASP.NET技术正在逐步取代ASP技术,而成为开发Internet(Web)应用程序的首选工具.通过实例,阐述UML在开发Web站点的应用.     

UML系统模型的组织

用UML对系统建模，可能要产生大量的描述系统模型的制品。说明了如何从系统的观点组织模型，并阐述了系统、子系统、视图和模型间的关系。     

基于扩展UML的实时系统建模方法

UML是面向对象的标准建模语言，为适应实时系统开发的特殊性，Rational公司对UML进行了扩展，即实时UML(UML-RT)。介绍了实时UML，并描述了一个使用Rose RealTime开发工具对移动电话与基站的连接建模的一个实例。     

低成本个性化巧克力三维打印平台

针对个性化巧克力加工难、制作成本高的问题,以三维扫描、三维打印为主导技术,结合嵌入式系统,设计并实现了一套个性化巧克力三维打印系统.基于Kinect深度相机及外围驱动电路搭载其水平移动旋转,实现了稳定的三维扫描功能;为了适应巧克力材料的打印并提高其打印精度和效果,重新设计了三维打印喷头、改进了温度控制、热床等模块;对捕获几何数据进行算法优化,显著提高了计算效率.实验结果表明,与国内外同类技术平台相比,文中系统有更高精度的制作效果,且该平台人机交互性友好,有良好的巧克力个性化定制功能.     

Osteochondral Integrated Scaffolds with Gradient Structure by 3D Printing Forming

Recently in the area of biological manufacturing and rapid prototyping manufacturing, the bone scaffolds based on the additive manufacturing in repairing bone defects have been paid more and more attention. In the process of preparation, path planning directly affects the structure, performance as well as the final bone cell culture conditions. Due to the special natural bone scaffold structural characteristic, the traditional rapid prototyping(RP) path planning is not fully suitable for the preparation of bone scaffolds. In this paper, based on the 3D printing extrusion forming technology, a method of path planning for osteochondral integrated scaffolds with gradient structure is put forward, which provides a theoretical basis for bone-scaffold modeling and practical preparation. The implementation of the path planning processing system makes it possible to process data automatically from the initial stereo lithography(STL) model of the actual bone defect part by computer X-ray tomography technique(CT) scan or modeling,to generate the path code and to generate the final machining information after post-processing. This work provides some guidelines for independent research and development of automation equipment for biological manufacturing preparation and software technology.The experiment and test results have verified the validity of the path planning method and the good properties of the bone scaffolds with gradient structures.     

基于神经网络的3D打印批次排样研究

针对3D打印批次排样是一个建立在多约束条件下的复杂优化问题,本文提出一种基于Hopfield人工神经网络的3D打印批次排样方法。通过对3D打印批次排样目标的设定,建立了Hopfield人工神经网络的能量函数。通过神经网络优化计算,实现了将3D打印工件在三维空间的排布问题转化为二维图形的输出。该算法实用性强,提高了工件的加工效率。     

基于3D打印的干字型输电杆塔模型设计制作

针对传统的电气工程输电方向部分课程展示的输电杆塔实物模型较为笨重、种类少、展示不便、成本高等问题,引入3D打印技术对输电杆塔实体进行三维建模、快速成型.分析实践中产生误差的原因和修正方法,积累实践经验,为电气工程输电方向各类输电杆塔、线路金具等实物模型设计制作提供技术借鉴[1].     

Microstructure Control in 3D Printing with Digital Light Processing

Digital light processing stereolithography is a promising technique for 3D printing. However, it offers little control over the surface appearance of the printed object. The printing process is typically layered, which leads to aliasing artefacts that affect surface appearance. An antialiasing option is to use greyscale pixel values in the layer images that we supply to the printer. This enables a kind of subvoxel growth control. We explore this concept and use it for editing surface microstructure. In other words, we modify the surface appearance of a printed object by applying a greyscale pattern to the surface voxels before sending the cross-sectional layer images to the printer. We find that a smooth noise function is an excellent tool for varying surface roughness and for breaking the regularities that lead to aliasing. Conversely, we also present examples that introduce regularities to produce controlled anisotropic surface appearance. Our hope is that subvoxel growth control in stereolithography can lead 3D printing towards customizable surface appearance. The printing process adds what we call ground noise to the printed result. We suggest a way of modelling this ground noise to provide users with a tool for estimating a printer's ability to control surface reflectance.     

3D打印启发下的模型实例化优化研究综述

3D打印技术作为一种新型的快速成型技术,为三维模型实例化制造带来了很大的便利,同时也给数字几何处理带来了新的挑战.为了能够通过更加快速、廉价的方式打印出实现了某些特定功能的实例化模型,分别从模型设计和打印2个阶段对3D打印启发下的模型实例化优化研究进行概述.希望能够使读者对这方面的研究热点以及进展有基本了解,并有所启发.     

基于体素模型的3D打印支撑算法

3D 打印技术是通过对材料的逐层堆积来构建物体,但对模型悬空的区域需要添加 支撑结构。支撑结构不仅会造成打印材料的浪费,而且会延长打印时间并对模型外表有所损伤。 为此,提出一种基于体素模型的支撑算法,针对体素化后的模型,分析体素之间的相互支撑作用, 并引入体素支撑能量函数概念和计算方法,计算出需要添加支撑的体素,从而得到需要添加支撑 结构的区域,并由该区域生成支撑结构,之后通过实验对算法进行验证。实验结果显示该算法能 够更加准确地对模型生成支撑,同时,基于体素模型的支撑算法对于模型内部支撑计算,也具有 很好的适用性。     

基于三周期极小曲面的三维打印全接触鞋垫建模方法

全接触鞋垫可以降低足底峰值压力来改善和预防糖尿病足群体的神经性溃疡症状,传统全接触鞋垫设计方法操作复杂,本文提出一种新颖的基于三周期极小曲面(TPMS)的三维打印全接触鞋垫建模方法.通过数据采集、全接触模型构建、模型多孔化3个步骤构建基于TPMS结构的全接触鞋垫,使用三维打印技术生产.首先采集用户脚部模型和目标鞋垫模型...