3D打印技术的应用

被认为推动了第三次工业革命进程的3D打印技术,涉及信息技术、材料科学、精密机械等多个方面。投入民用工业是近年来的事,多用于大型制造业。随着3D打印技术的应用越来越广泛,各种耗材、打印机的价格必将呈现下降趋势,未来3D打印机完全有可能像传统打印机一样,成为每家每户都买得起、用得上的设备。     

3D打印中的模型分割与打包

为了提高3D打印技术中三维模型的打印效率,减少打印材料耗费,缩短打印时间,提出了一种全局最优的模型分割与打包算法。首先,将给定模型分割为若干金字塔形状的分块。然后利用一种改进的禁忌搜索算法寻找最优打包方案,尽可能地减少支撑材料的体积,根据分块体积给出利于全局优化的初始解,并通过控制邻域生成规则以及候选解集,使得搜索更加高效并大幅提高寻优速度。最后,将打印成型的各部件拼合成整体。实验结果表明:生成的打包方案节省了14%~38%的打印时间,节省了21%-46%的打印材料。该方法模型分割产生的分块个数少、打包高效合理,不仅有效地提高打印效率,还减少了打印时间和支撑材料消耗。     

3D打印技术在图学模型中的应用研究

利用光固化3D打印技术成型出各种几何体,将单元基本几何体模型表面磁化处理;利用磁学吸合特性可以直接实现几何体的组合连接功能要求,又保持了几何体表面的平面完整性要求,方便拆分,组装灵活,实现组合体不同形体形式的变换.但同时,光固化3D打印技术在组合模型的制作中也存在新的问题,例如打印出的模型出现变形以及去支撑后表面会留下痕迹等.通过工艺探究,为解决这两个问题提供了一些思路,提高了利用3D打印技术制作图学模型的质量.     

FDM式3D打印技术研究进展

对FDM式3D打印机的结构,打印的材料,尤其是复合材料与应用,模型的结构优化等问题进行了系统的综述,最后对FDM式3D打印技术的发展方向进行了展望。     

3D打印技术及设备发展现状

首先介绍了3D打印技术的原理及发展历程进行了简要概述,然后对现有的多种3D打印技术的成型方式》材料特性》适用范围进行了分析,包括熔融沉积成形(FDM)》立体光固化成形(SLA)》数字光处理成型(DLP)》分层实体制造(LOM)》电子束选区熔化(EBM)》光选区熔化(SLM)》直接金属激光烧结(DMLS)》电子束熔丝沉积...     

基于3D打印技术新型螺杆转子结构设计及分析

利用3D打印技术的成型特点,针对螺杆转子的复杂成型过程及轻量化设计思路,提出了3D打印技术在螺杆转子成型设计中的应用。通过对螺杆转子内部结构设计,采用聚乳酸(PLA)材料熔融堆积的方法,实现了新型蜂窝状空腔螺杆转子实体模型的建立,充分证明了3D打印技术在复杂工件成型过程中的优势,同时为螺杆转子结构优化及轻量化设计提供了新的参考。     

模拟砂箱3D打印压力测量系统PSO模型预测分析

模拟砂箱3D打印装置是3D打印技术和相似模拟技术结合的产物,可以一定程度解决传统相似模型制作速度慢、精度低、类型单一等问题。为进一步提高打印精度、打印模型物理性能与打印模型多样化,文章基于该3D打印装置设计了打印压力监控测量系统,并针对测量系统实时测量的打印压力建立PSO模型进行预测分析及优化。结果表明,优化的PSO模型可以计算得到最佳适应度下的打印压力范围,通过观测打印压力范围不断调整打印压力,可明显提高打印模型的精度、物理性能与多样性。     

挤出式FDM 3D打印喷头的优化设计

针对挤出式FDM 3D打印喷头结构进行优化设计.采用数值模拟方法,建立了喷头有限元分析模型,分析了不同的加热套材料、不同加热棒数量、不同材料腔直径对喷头温度分布的影响规律,确定了优化的结构,并制作挤出式FDM 3D打印喷头.用红外热像仪对喷头温度分布进行了测量,喷嘴处实测温度和模拟温度偏差为0.59℃,推杆与材料腔的配...     

3D打印未来

“打”饭“打”房“打”自己,“打”车“打”肝“打”基地,万能的3D打印最近频繁曝光新进展。这项神奇的技术究竟有何用处？又将走向何方？     

基于3D打印教具设计与制造

重点阐述3D打印技术对教具设计与制造的作用,针对教具的设计与制造耗时、更新速度慢、生产成本高等问题,通过结合3D打印技术进行教具的单件小批量生产,达到降低教具设计与制造成本,普及立体化教具的教学作用。     

金属3D打印技术概述

3D打印技术是将原材料采用层层堆积法完成三维实体模型制造的技术.3D打印技术不需要刀具、模具就能够完成各种复杂零件的制造,有效简化了制造工序,提升了加工效率,因此在航空航天、工业制造、医学教育等众多领域得到广泛应用.目前,金属3D打印技术较为成熟的工艺有选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔融(SLM)、电子束熔融(E...     

高速风洞3D打印金属模型制造与试验

风洞试验金属模型是飞行器开展高速风洞试验的重要载体,对模型制造表面粗糙度、强度和刚度性能、制造效率等要求高。金属3D打印技术已经在航空航天、医疗等领域得到了广泛的应用,其技术逐步成熟,且具有传统机械加工所不具备的特殊优势,因此,在高速风洞试验金属模型制造中具有广泛的应用前景。为促进金属3D打印技术在高速风洞试验中的应用,针对高速风洞金属模型制造的特殊要求,基于金属3D打印技术开展了高速风洞试验模型制造和性能测试研究,包括30CrMnSiA金属材料粉末制备、试件性能测试、模型流固耦合分析、基于高速风洞试验的中空模型设计和3D打印制造等,并在高速风洞中开展了验证试验,结果表明3D打印的高速风洞金属模型能够满足风洞试验要求,并成功应用于多项高速风洞试验金属模型3D打印制造。通过该研究,成功突破了金属粉末制造、模型强度刚度性能和表面粗糙度保证、3D打印风洞试验金属模型设计等关键技术,成功实现了金属3D打印技术在高速风洞试验中的应用。     

3D打印技术在航天器制造中的应用

本文从3D打印技术的基本概念和原理入手,总结分析了3D打印技术在航天器制造中的应用现状,并从研发周期、研制成本、航天器性能、航天器修复等方面详细总结分析了3D打印技术在航天器制造中的应用优势,可以为相关研究人员提供参考。     

FDM 3D打印温度仿真分析

选用目前市场上一款畅销的3D打印热端组件进行产品建模,利用Floefd软件,以ABS打印材料为例,进行恒温控制的瞬态热仿真,获得温度传感器的温度-时间曲线,以及ABS材料493.15 K温度线的图形,为精确控制材料打印温度提供参考。     

3D打印成型工艺及材料应用研究进展

系统阐述了当前几种主流的三维打印成型工艺的技术特点,着重介绍了三维打印所用材料的特点、改性研究及应用领域.最后结合国内外研究的最新进展,对三维打印材料及相关技术进行了展望.对进一步研究3D打印的成型工艺技术,拓展3D打印材料的种类及应用范围具有指导意义和参考价值.     

基于3D打印技术的B737襟翼展开模型设计

复杂的结构导致飞机维修困难且耗时,有时还会受限于零部件,导致飞机无法及时维修。近年来,随着科技创新发展,3D打印技术在某些简单制造行业已获得成功应用。而在航空业,3D打印技术也在不断探索与推进,如果能够成功应用,那么对于航空制造业而言将是一次划时代的变革。现选取B737襟翼为3D打印模型,从结构系统和控制系统两大部分出发,通过3D打印技术打印出B737襟翼模型,模拟襟翼的收放,并从设计思想和运动状态两点对收放分别进行了探究。     

浆料挤出式陶瓷3D打印工艺参数及打印件结构角度研究

针对挤出式陶瓷3D打印用于制备铸造型壳,分析了不同层高下浆料的挤出与堆积情况。通过3D打印试验,对比研究了挤出口内径、层高和打印速度对打印过程及打印质量的影响,获得了合适的工艺参数值;对比研究了不同的空间倾斜角度、打印平面内的角度下打印件的质量,获得了打印件的空间最大倾斜角度和打印平面内的最小角度。结果表明,合适的工艺参数为挤出口内径0.6～0.8 mm,层高0.6 mm左右,打印速度20 mm/s;打印件的内、外最大倾斜角度为40°,打印平面内的最小角度为30°。     

3D打印在结构设计中的应用

3D打印使用层积增材的原理实现快速加工,对于设计者而言,不需要考虑太多成形因素,设计理念更加自由.通过对3D打印技术种类、时效、加工精度、表面处理方式以及加工成本等多方面因素综合分析,对设计者在设计阶段如何合理使用3D打印技术、使用此技术时在设计中不同于传统设计的做法进行阐述剖析.分析后得出以下结论:3D打印技术现阶段...     

3D打印产业及技术发展趋势概述

首先分析了国内外3D打印产业的规模及其产业分布,然后通过简介当前3D打印技术的发展趋势,并结合产业现状着重分析了低成本激光烧结、光固化快速成形、印制电子以及混合加工等新兴技术,指出3D打印技术具有广阔的应用前景.     

3D打印系统执行机构仿真分析

执行机构是3D打印系统的关键部件,它可以影响系统的运动精度和稳定性。建立了执行机构的三维模型,在ADAMS中完成执行机构的运动学仿真,并利用ADAMS和ANSYS建立刚柔耦合动力学模型,分析模型的振动情况。结果表明,执行机构在正常工作状态下满足精度要求和稳定性要求,为进一步强化执行机构的性能提供了措施。