3D打印技术工艺研究分析
3D打印技术分析报告
3D打印技术分析报告近年来,3D 打印技术作为一项具有创新性和颠覆性的制造技术,正逐渐改变着我们的生产和生活方式。
3D 打印技术,也被称为增材制造技术,它是一种基于数字模型文件,通过逐层堆积材料来构建物体的技术。
一、3D 打印技术的工作原理3D 打印的工作原理其实并不复杂。
首先,需要通过计算机辅助设计(CAD)软件或者 3D 扫描设备创建一个三维数字模型。
这个模型就像是一个虚拟的蓝图,包含了物体的形状、尺寸和结构等详细信息。
接下来,将这个数字模型输入到 3D 打印机中。
打印机根据模型的信息,将材料一层一层地堆积起来,直到形成完整的物体。
在打印过程中,常用的材料有塑料、金属、陶瓷、树脂等。
不同的材料需要不同的打印技术和设备。
例如,塑料通常使用熔融沉积成型(FDM)技术,金属则多采用选择性激光熔化(SLM)或电子束熔化(EBM)技术。
二、3D 打印技术的主要类型1、熔融沉积成型(FDM)这是目前应用较为广泛的一种 3D 打印技术。
它通过将热塑性材料(如 ABS、PLA 等)加热至熔融状态,然后通过喷头挤出并逐层堆积成型。
FDM 技术的优点是设备成本相对较低,操作简单,适合家庭和小型工作室使用。
但其打印精度和表面质量相对较低。
2、光固化成型(SLA)SLA 技术使用液态光敏树脂作为材料,通过紫外光照射使其逐层固化成型。
这种技术能够打印出高精度、表面光滑的物体,但材料成本较高,设备价格也相对昂贵。
3、选择性激光烧结(SLS)SLS 技术可以使用多种粉末材料,如尼龙、金属粉末等。
激光束按照模型的切片信息选择性地烧结粉末,使其逐层融合成型。
SLS 打印的物体具有较好的力学性能,但设备成本和维护成本较高。
4、选择性激光熔化(SLM)SLM 技术主要用于金属材料的 3D 打印。
它通过高能量密度的激光束完全熔化金属粉末,实现逐层堆积成型。
SLM 打印的金属零件具有高强度和高精度,但设备昂贵,工艺复杂。
三、3D 打印技术的优势1、个性化定制3D 打印技术能够轻松实现个性化定制,满足不同用户的特殊需求。
3D打印技术主要的工艺流程解析
3D打印技术主要的工艺流程解析大家对3D打印这个热门概念应该都或有耳闻,下面给大家介绍一下3D打印的主流技术及其工艺,希望能够帮助大家更深一步了解3D打印的工作原理和其工作特点.现在我们来看看3D打印的主流工艺流程。
1、熔融沉积造型(Fused deposition modeling,FDM)FDM 可能是目前应用最广泛的一种工艺,很多消费级3D 打印机都是采用的这种工艺,因为它实现起来相对容易:FDM加热头把热熔性材料(ABS树脂、尼龙、蜡等)加热到临界状态,使其呈现半流体状态,然后加热头会在软件控制下沿CAD 确定的二维几何轨迹运动,同时喷头将半流动状态的材料挤压出来,材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层。
这个过程与二维打印机的打印过程很相似,只不过从打印头出来的不是油墨,而是ABS树脂等材料的熔融物。
同时由于3D 打印机的打印头或底座能够在垂直方向移动,所以它能让材料逐层进行快速累积,并且每层都是CAD 模型确定的轨迹打印出确定的形状,所以最终能够打印出设计好的三维物体。
2、光固化立体造型(Stereolithography,SLA)据维基百科记载,1984年的第一台快速成形设备采用的就是光固化立体造型工艺,现在的快速成型设备中,以SLA的研究最为深入,运用也最为广泛.平时我们通常将这种工艺简称“光固化",该工艺的基础是能在紫外光照射下产生聚合反应的光敏树脂。
与其它3D 打印工艺一样,SLA 光固化设备也会在开始“打印”物体前,将物体的三维数字模型切片.然后电脑控制下,紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓,对液态树脂进行逐点扫描。
被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应,由点逐渐形成线,最终形成零件的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。
当一层固化完毕,升降工作台移动一个层片厚度的距离,在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂,用以进行再一次的扫描固化.新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此循环往复,直到整个零件原型制造完毕。
工艺参数对3D打印质量的影响研究
工艺参数对3D打印质量的影响研究3D打印技术是一种快速制造工艺,近年来得到了广泛的应用和研究。
它通过逐层堆叠材料来创建三维物体,具有制造复杂结构和个性化产品的能力。
然而,3D打印质量受到多种因素的影响,其中一个重要的因素是工艺参数的选择。
工艺参数包括打印速度、材料层厚、喷嘴温度、填充密度等等,这些参数的选择将直接影响到打印质量。
在本文中,我们将探讨不同工艺参数对3D打印质量的影响,并提供一些优化建议。
首先,打印速度是一个重要的工艺参数。
较高的打印速度可以提高生产效率,但会对打印质量产生影响。
过快的打印速度可能导致材料不充分熔化或层间附着不牢固,从而导致结构弱化、表面不光滑等问题。
因此,合理选择打印速度,确保材料充分融化并正确塑造。
其次,材料层厚也是一个重要的工艺参数。
较小的层厚意味着更高的精度和更好的表面质量,但会增加打印时间。
较大的层厚虽然可以减少打印时间,但会降低打印品质。
在选择材料层厚时,我们需要平衡时间和质量的考虑,根据具体需求进行调整。
喷嘴温度是影响材料熔化和流动性的关键参数。
不同材料对温度的要求不同,选择合适的喷嘴温度对于保证打印质量是至关重要的。
温度过低会导致材料流动不畅,造成打印表面有孔洞或不光滑。
温度过高则容易引起材料热失控,导致打印物变形或熔化。
因此,根据材料的熔融特性和供应商提供的建议,选择适当的喷嘴温度是必要的。
填充密度是指打印物内部填充物的密度。
不同物体的填充密度选择也会影响到3D打印质量。
高填充密度可以增加打印物的强度和耐久性,但会增加打印时间和材料消耗。
低填充密度则会减少打印时间和材料消耗,但可能导致打印物强度不足。
在选择填充密度时,我们需要考虑到打印物的用途和性能要求,合理选择填充参数,以平衡时间、材料和质量之间的关系。
此外,维护设备的正确运行也是保证3D打印质量的重要因素之一。
定期检查和清洁喷嘴、打印平台等部件,保持打印设备的理想工作状态,对于减少质量问题的出现至关重要。
3D打印技术的研究现状与前景
3D打印技术的研究现状与前景3D打印技术作为一种全新的制造方式,近年来备受关注。
它的优点不仅在于可以快速、精准地制作出各种物品,还在于能够实现按需生产,降低了生产成本,同时大大提高了设计和生产的自由度。
这些优点也是3D打印技术快速发展的重要原因之一。
本文将从技术背景、研究现状和发展前景三个方面,探讨3D打印技术的发展历程,并展望未来。
一、技术背景3D打印技术,是指利用数字模型文件,在连续的层次上构建物体的过程。
它的核心技术是快速剥取成型,通过不断重复的操作,将多个二维的模型组合成三维的物体。
与传统的制造方式相比,3D打印技术的优势在于过程直接、快捷,且具备模块化的特点,使得生产批量和品种变得更加灵活。
二、研究现状3D打印技术自问世以来,已经得到了广泛应用,受到了全球科研、工业、医疗等领域的高度关注。
目前,在挖掘3D打印技术的潜能方面,研究者们已经开展了大量的实践探索。
1. 工业制造在工业制造领域,3D打印技术已经成为了一种重要的生产方式。
智能的3D打印设备可以通过一系列自动化操作,将所需生产材料融化,加工成所需形状,大大提高了制造效率。
2. 医疗领域在医疗领域,3D打印技术的应用也越来越广泛。
例如,利用3D打印技术可以制作高精度的人体器官模型,帮助医学研究者更加真实地展示人体结构,从而提高研究精度,同时也可以用于手术规划等方面。
3. 创意设计在创意设计领域,3D打印技术的发展同样得到了认可。
通过3D打印技术,设计者可以实现更为复杂和独特的设计方案,让设计更加灵活。
同时,创业设计使得人们可以在较短时间内、以低成本生产出原型和样品,更深入的推进原型设计和试验。
三、发展前景面对商业红利和技术应用的双重驱动,3D打印技术未来还有很多发展空间。
1. 增加材料种类和设备类型在目前的3D打印技术中,常规材料主要集中在塑料、金属、陶瓷等方面。
未来3D打印技术将会进一步扩大材料种类,涉及到医疗、食品和化妆品等方面。
3d打印技术调研报告
3d打印技术调研报告3D打印(3Dprinting)技术又称三维打印技术,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,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
关于3d打印技术的调研报告要怎么写呢?下面是店铺给大家带来的3d打印技术调研报告,欢迎阅读!3d打印技术调研报告篇1“3d打印”技术是一项具有工业革命意义的高新制造技术,代表了世界制造业发展的新趋势,对于加快先进制造业发展、推进两化深度融合、促进工业转型升级具有重要的引领作用。
为摸清我市“3d打印”技术及产业发展应用情况,加快推进“3d打印”技术推广应用,市经济和信息化委进行了专项调研,现将有关情况汇报如下:一、“3d打印”技术的基本原理及发展前景(一)基本原理。
“3d打印”是通俗的叫法,学术名称为“快速原型制造”(rapid prototyping & manufacturing),是80年代末90年代初在美国开发兴起的一项高新制造技术。
“3d打印” 技术是在现代cad/cam技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的,采用材料累加的新成型原理,直接由cad 数据打印制成三维实体模型。
快速成型系统就像是一台“立体打印机”,不需要传统的刀具、机床、夹具,便可快速而精密地制造出任意复杂形状的新产品样件、模具或模型。
3d打印机原理很简单,每一层的打印过程分为两步,先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散,然后再喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。
这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被打印成型。
完成后,要处理掉物品周围沾满的粉末,这是可以循环利用的,再涂上增强硬度的胶水。
“3d打印机”与传统打印机最大的区别在于耗材不同——后者使用墨粉,前者使用的则是一些可以发生固化反应的材料,如树脂、塑料、陶瓷、石膏、金属等等。
3d打印成型工艺及技术
3d打印成型工艺及技术3D打印是一种快速成型技术,可以通过逐层堆叠材料来制造三维物体。
下面我将从工艺和技术两个方面来回答你的问题。
工艺方面:1. 光固化,光固化是一种常见的3D打印工艺,使用紫外线光源照射液态光敏树脂,使其逐层固化。
常见的光固化方法包括光固化树脂3D打印和多光束光固化3D打印。
2. 熔融沉积,熔融沉积是一种将熔化的材料通过喷嘴逐层堆积的工艺。
常见的熔融沉积方法包括熔融沉积建模(FDM)和选择性激光熔化(SLM)。
3. 粉末烧结,粉末烧结是一种利用高能源源(如激光束)将粉末层状材料热熔结合的工艺。
常见的粉末烧结方法包括选择性激光烧结(SLS)和电子束熔化(EBM)。
4. 涂覆,涂覆是一种将液态材料涂覆在基底上,并通过固化或干燥来形成所需形状的工艺。
常见的涂覆方法包括喷墨打印和喷雾沉积。
技术方面:1. 打印材料,3D打印可以使用各种材料,包括塑料、金属、陶瓷、生物材料等。
每种材料都有其特定的打印要求和适用范围。
2. 打印机类型,根据不同的工艺,3D打印机可以分为光固化打印机、熔融沉积打印机、粉末烧结打印机等多种类型。
每种类型的打印机都有其特定的工作原理和适用领域。
3. 设计软件,为了进行3D打印,需要使用专门的设计软件来创建或修改三维模型。
常见的设计软件包括AutoCAD、SolidWorks、Fusion 360等。
4. 打印参数,在进行3D打印时,需要设置一些打印参数,如打印速度、温度、填充密度等。
这些参数会影响打印质量和效率。
总结起来,3D打印的成型工艺包括光固化、熔融沉积、粉末烧结和涂覆等多种方法。
技术方面涉及打印材料、打印机类型、设计软件和打印参数等。
这些方面的综合运用可以实现多种复杂形状的物体的快速制造。
3D打印技术与传统制造工艺的比较和优势分析
3D打印技术与传统制造工艺的比较和优势分析随着科技的不断发展,3D打印技术逐渐走入人们的视野,并在各个领域得到了广泛的应用。
与传统制造工艺相比,3D打印技术具备许多独特的优势,本文将对其进行比较和分析。
首先,3D打印技术具有更高的设计自由度。
传统制造工艺通常需要通过模具或模板来进行生产,这限制了产品设计的自由度。
而在3D打印技术中,设计师可以直接利用计算机辅助设计软件将想法转化为实体,并通过3D打印机输出实际产品。
这样一来,产品的形状、结构、功能等都可以根据需要进行灵活调整,使设计师能够更加自由地发挥创造力。
其次,3D打印技术可以实现个性化生产。
传统制造工艺由于成本和效率的限制,往往无法满足个性化需求。
然而在3D打印技术中,每个产品都可以根据不同的需求进行定制生产。
无论是个人用户还是企业客户,都可以根据自身的需求和偏好,通过3D打印技术制造出符合自己独特需求的产品。
这种个性化生产的能力为消费者提供了更多选择,并且可以提高产品的使用价值。
第三,3D打印技术具备更快的生产周期。
传统制造工艺通常需要投入大量时间和人力资源来制造产品。
而在3D打印技术中,产品的制造过程更直接简便,无需额外的人力和设备调整,只需在计算机上进行设计调整并进行打印。
这大大减少了制造周期,能够更快地满足客户的需求。
尤其对于紧急情况下的生产需求,3D 打印技术的快速响应能力得到了充分发挥。
此外,3D打印技术还可以节约材料的使用。
传统制造工艺由于生产过程的限制,往往需要进行大量的材料切割和加工。
而在3D打印技术中,产品是通过逐层堆积材料打印而成,可以最大程度地减少材料的浪费。
这种节约材料的方式不仅可以降低生产成本,还可以减少对环境的负面影响。
最后,3D打印技术还具备可持续发展的潜力。
由于传统制造工艺需要大量的能源消耗和排放物排放,对环境造成了较大压力。
而3D打印技术可以通过节约能源和减少废弃物的方式,降低环境负担。
随着技术的不断进步,未来3D打印技术有望更加环保,为可持续发展做出更大贡献。
3D打印技术调研报告V1
基本概况
基本概况
为保证材料流动性能良好, 注塑模具需要加热到非常高的温度。铝模和钢模通常经历 500F(260℃)甚至更高温度环境, 尤其在加工高温塑料, 如PEEK和PEI(Ultem)材料。用这些金属 模具生产几千个零件很容易, 在最终量产模具出来前也可作为过渡模具使用。使用SLA或者相似 3D打印工艺制造的模具材料一般是光敏或者热固性树脂, 它们通过紫外光或者激光固化。这些 塑料模具尽管比较硬, 但是在注塑的热循环条件下损毁非常迅速。事实上, 在温和环境下3D打印 模具通常在使用100次以内会失效, 高温塑料比如聚乙烯和或苯乙烯。对玻璃填充聚碳酸酯和耐 高温塑料, 甚至只能生产几个零件。
3D打印在一些高端或尖端的制造业(如飞机)中早已广泛使用了, 只是不叫“3D打印”或“增材 制造”这样时髦的名字, 而是根据加工工具命名为“激光成型”、“电子束成型”等, 有的也直接 叫“快速成型”或“堆积成型”。国内一些厂家在数年前就自行研发了这样的加工机器, 不仅是用 于原型制造, 还能直接生产用于实际产品的金属零部件。在加工时间和材料损耗上, 都知道3D打印 比传统加工方式要优越得多。最关键的是加工件的性能, 3D打印的金属零件能接近甚至达到锻造 件的水平, 但3D打印不可能取代现有的所有机械加工技术。
基本概况
基本概况
桌面级之所以称为桌面级是因为在打印精度在可接受的范围内成本尽量低, 所以市面上几乎所有的 FDM机型都是差不多的控制方式, 开源主板, 步进电机。精度的控制也就只能靠装配精度和在结构上 做优化了。如果桌面级的厂商引进传统数控机床的控制方式怎么样呢, 伺服电机, 光栅尺, 高精度的 机械部件, 还有可能直接购买更加优秀的主控。这一套下来精度确实提高了, 但价格也随之上来了。 桌面级注重的是普通用户, DIY玩家, 非企业用户, 售价超过一万基本就没人买了。所以说桌面级3D 打印这块市场有很大的潜力, 国内通过这几年的积累也有优秀的产品出现, 通过优化结构, 提高设计, 制造, 装配精度来提高打印零度, 通过研发切片软件来优化用户体验是中国人很擅长的事情。就像PC 机的普及一样, 3D打印市场正等待着一场技术变革, 相信新的技术出现之后, 这个市场会有翻天覆地 的变化。
基于FDM的3D打印技术研究现状与发展趋势
基于FDM的3D打印技术研究现状与发展趋势一、本文概述随着科技的不断发展,3D打印技术已成为制造业领域的一项革命性技术。
其中,基于熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,简称FDM)的3D打印技术,因其设备成本相对较低、材料种类丰富、操作简便等优点,受到了广泛关注。
本文旨在全面概述FDM 3D打印技术的研究现状,分析其在不同领域的应用,并探讨其未来的发展趋势。
我们将回顾FDM 3D打印技术的基本原理和发展历程,了解其从概念提出到实际应用的发展历程。
接着,我们将重点分析当前FDM 3D 打印技术的研究热点,包括新型材料的开发、打印精度和速度的提升、以及打印过程中关键技术的优化等。
我们还将探讨FDM 3D打印技术在航空航天、汽车制造、医疗生物、建筑等领域的应用案例及其实际效果。
我们将展望FDM 3D打印技术的未来发展趋势,预测其在技术创新、应用领域拓展以及市场潜力等方面的变化。
通过本文的综述,我们期望能为读者提供一个全面、深入的视角,以了解FDM 3D打印技术的现状及其未来发展前景。
二、FDM 3D打印技术的基本原理与特点FDM(Fused Deposition Modeling)3D打印技术,也称为熔融沉积建模,是3D打印领域中的一种重要技术。
其基本原理是通过加热将热塑性材料(如ABS、PLA等)融化成液态或半固态,然后通过喷嘴逐层堆积,最终固化形成三维实体。
FDM 3D打印技术的特点在于其材料成本低廉、易得,打印过程相对简单,且打印出的物体具有较高的强度和耐用性。
FDM技术还可以实现多材料打印,通过更换不同颜色的材料或在同一模型中混合使用不同材料,可以打印出色彩丰富、功能多样的产品。
然而,FDM技术也存在一些局限性。
例如,由于打印过程中需要加热融化材料,因此打印速度相对较慢,且打印出的物体表面粗糙度较高,需要进行后处理才能达到理想的光滑度。
FDM技术对于打印复杂结构和高精度模型的能力有限,因此在某些应用场景下可能无法满足需求。
高分子3D打印材料和打印工艺探析
高分子3D打印材料和打印工艺探析1. 引言1.1 背景介绍传统的高分子材料加工方式存在一些缺陷,如生产周期长、效率低、无法实现个性化定制等。
而高分子3D打印技术能够根据设计需求将材料逐层堆积打印,实现复杂结构的制造,从而突破了传统加工方式的局限性。
研究高分子3D打印材料和打印工艺具有重要的意义,不仅可以提高高分子材料加工的效率和质量,还可以满足市场对个性化定制的需求。
通过对高分子3D打印技术的探索和优化,可以为高分子材料在医疗、航空航天、汽车等领域的应用提供新的可能性。
【字数:219】1.2 研究意义高分子3D打印材料和打印工艺是当前研究热点之一,具有重要的科学意义和应用前景。
高分子3D打印技术具有广泛的应用领域,涵盖了医疗、汽车、航空航天、电子、建筑等多个领域。
通过不同的高分子材料和打印工艺,可以实现快速定制产品、个性化定制、小批量生产等需求,为相关产业带来革命性的变革。
高分子3D打印材料和工艺的研究可以促进高分子材料的性能提升及应用拓展。
通过对高分子材料结构、性能、打印工艺等方面的深入研究,可以实现高分子材料的定向设计和优化,提高材料的机械性能、热性能、耐化学性等,为高分子材料的广泛应用提供基础支撑。
高分子3D打印技术还可以推动传统制造业向数字化、智能化方向发展。
通过高分子3D打印技术,可以实现从设计到生产的一体化,减少中间环节、缩短生产周期,提高生产效率和产品质量。
研究高分子3D打印材料和工艺具有重要的理论研究意义和实践价值。
1.3 研究方法研究方法是进行高分子3D打印材料和打印工艺探析的基础。
在本文研究中,我们将采用以下方法来实现研究的目的:1. 文献综述:通过对已有的相关文献进行综述,我们将了解当前高分子3D打印材料和工艺的研究现状和进展,从而为我们的研究提供理论基础和参考。
2. 实验研究:我们将设计并进行一系列实验,以验证高分子3D打印材料的性能和打印工艺的可行性。
通过实验数据的收集和分析,我们可以对材料和工艺进行评估,并为后续的优化提供依据。
3d打印实验报告
3d打印实验报告3D打印实验报告。
实验目的,通过3D打印技术,制作出具有特定形状和结构的实物模型,并对其制作过程和效果进行分析和总结。
实验材料和设备,3D打印机、3D建模软件、3D打印材料(如ABS、PLA 等)、计算机。
实验步骤:1. 选择合适的3D建模软件,对所需打印的模型进行建模设计。
2. 导入建模文件至3D打印机,设置打印参数,如层高、打印速度、填充密度等。
3. 启动3D打印机,进行打印操作,观察打印过程中是否出现异常情况。
4. 打印完成后,对打印出的实物模型进行质量检验,检查是否存在缺陷或不良打印现象。
实验结果:经过实验,我们成功地使用3D打印技术制作出了具有特定形状和结构的实物模型。
在打印过程中,我们发现打印机能够精确地按照建模文件进行打印,打印速度和填充密度的设置也对最终的打印效果产生了影响。
在质量检验中,我们发现打印出的实物模型表面光滑,结构完整,没有出现明显的缺陷或不良打印现象,达到了预期的效果。
实验总结:通过本次实验,我们深刻认识到了3D打印技术在制作特定形状和结构的实物模型方面的优势。
与传统制造工艺相比,3D打印技术具有快速、灵活、精确的特点,能够更好地满足个性化定制和小批量生产的需求。
然而,在使用3D打印技术时,我们也需要注意打印参数的设置和打印过程中的监控,以确保最终打印出的实物模型质量符合要求。
未来,我们将继续深入研究和应用3D打印技术,探索其在各个领域的潜在应用价值,为推动制造业的转型升级和技术创新做出更大的贡献。
结语:通过本次实验,我们对3D打印技术有了更深入的了解,也对其在实际应用中的优势和局限有了更清晰的认识。
我们相信,在不久的将来,3D打印技术将会成为制造业的重要发展方向,为人们的生产生活带来更多的便利和可能性。
希望我们能够在未来的学习和工作中,不断探索和创新,为推动科技进步和社会发展贡献自己的力量。
3D打印技术介绍及分析
3D打印技术介绍及分析1、概念3D打印,即快速成型技术的一种,它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,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。
常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。
3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。
它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
这打印技术称为3D立体打印技术。
光固化概念解释指单体、低聚体或聚合体基质在光诱导下的固话过程。
光固化一般用于成膜过程。
光谱中能量最高的紫外光产生的活化能,能够使不饱和聚酯树脂的碳碳键断裂,产生自由基从而使树脂固化。
当不饱和聚酯树脂中加入光敏剂后,用紫外线或可见光作能源引发,能使树脂很快发生交联反应。
光固化技术介绍光固化技术是一项节能和清洁环保型技术,它节约能源—能耗仅为传统汞灯的十分之一,且不含溶剂、对生态环境有保护作用,不会向大气排放毒气和二氧化碳,故被誉为“绿色技术”。
光固化技术是通过一定波长的紫外光照射,使液态的环氧丙烯酸树脂高速聚合而成固态的一种光加工工艺,光固化反应本质上是光引发的聚合、交联反应。
光固化涂料是光固化技术在工业上大规模成功应用的最早范例,也是目前光固化产业领域产销量最大的产品,规模远大于光固化油墨和光固化胶黏剂,而环氧丙烯酸是主要的光固化涂料。
2、原理技术日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D 打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
3D打印成型工艺与质量分析
'概述 (!打印技术是以机械技术数字技术材料技术和信息控 制技术为依托只需三维数字模型便能制造出任意复杂结构 零部件的快速成型技术 其最突出优点是不需要任何刀具和 模具便能利用 (!打印设备进行零件的三维成型 ( !打印技术目前 有 七 种 成 型 工 艺 分 别 是 熔 融 沉 积 成 型 工艺 \!H 箔材 粘 结 成 型 工 艺 d"H 粉 末 烧 结 成 型 工 艺 6d6 光固化成型工艺 6dS 粘结喷射成型工艺(!B 材 料喷射成型工艺和定向能量沉积成型工艺$ _( \!H 工艺因 成型过程无毒无味操作环境干净在教育文创建筑及医疗 领域中应用广泛 \!H技术成型工艺过程如图 $ 所示由设计 FS!三维模 型三维模型的近似处理6ad文件的分层处理造型工艺参数 设置及后处理构成 \!H设备成型原理是利用工程塑料在喷 头中被加热融化熔融材料从喷头底部的喷嘴中挤出在计算 机控制下喷头挤出材料并沿零件截面轮廓运动同时与上一 层挤出的材料粘接并在空气中迅速固化如此循环便可形成实 体零件3
图 ) 支撑角与密封角55图 ( 支撑角 0%`555支撑角 (%` 密封角度设为 3A`支撑角度设定为 0%`和 (%`成型仿真
模型如图 ( 所示 支撑角为 0%`时支撑区大于模型底部密封区支撑对模型
底部密封层及侧面密封层起支撑和保温作用防止了模型出现 凹陷 模型底部表面密封层平整支撑稳固 支撑角为 (%`时 支撑区小于模型底部密封区使得打印支撑区边缘对应的底部 密封表面打印时收缩模型底部表面密封层可能存在凹凸不平 整及支撑区边缘出现凹陷 工艺参数与技术经济性见表 $
基于巧克FDM力工艺的3D打印技术的研究
基于巧克FDM力工艺的3D打印技术的研究【摘要】本文研究基于巧克FDM力工艺的3D打印技术,首先介绍了研究背景、目的和意义。
接着对巧克FDM力工艺进行了详细介绍,概述了3D打印技术的基本原理。
然后探讨了巧克FDM力工艺在3D打印技术中的应用和其优势,以及当前的发展现状。
结论部分总结了基于巧克FDM力工艺的3D打印技术的研究成果,展望了未来的研究方向,并提出了结论和建议。
通过本文的研究,有望为推动巧克FDM力工艺在3D打印技术领域的发展提供参考和指导,为技术创新和产业发展做出贡献。
【关键词】关键词:巧克FDM力工艺、3D打印技术、研究背景、研究目的、研究意义、工艺介绍、应用、优势、发展现状、研究成果、未来研究方向、结论和建议。
1. 引言1.1 研究背景传统的FDM技术存在着一些缺点,比如打印速度慢、精度不高、弯曲变形等问题。
而巧克FDM力工艺则通过利用巧妙的力学原理,结合现代智能控制技术,能够有效解决这些问题,提高打印效率和质量。
随着工业领域对3D打印技术的需求不断增加,基于巧克FDM力工艺的3D打印技术在实际应用中也得到了积极探索和研究。
深入研究基于巧克FDM力工艺的3D打印技术,对于提高制造效率、降低生产成本具有重要的实际意义和价值。
还有很多问题有待解决,如材料适应性、打印精度、工艺稳定性等,这也为我们提出了更多研究的挑战和机遇。
1.2 研究目的研究目的是通过对基于巧克FDM力工艺的3D打印技术进行深入研究,探索其在工程和制造领域的应用潜力,进一步完善和提高该技术的性能和可靠性。
通过研究基于巧克FDM力工艺的3D打印技术,我们也希望能够为相关领域的研究和实际应用提供参考和借鉴,推动该技术的发展和推广,促进工业领域的创新和进步。
通过深入的研究和实验,我们还希望能够揭示巧克FDM力工艺在3D打印技术中的优势和特点,为今后的研究和应用提供理论基础和实践指导。
通过本研究,我们将有望为基于巧克FDM力工艺的3D打印技术的发展和应用做出贡献,推动该技术在工程和制造领域的广泛应用和推广。
金属3D打印工艺参数优化研究
金属3D打印工艺参数优化研究近年来,在制造业领域,金属3D打印技术逐渐受到广泛关注。
这项技术能够将数字模型转换成具体的金属零件,具有制造成本低、制造周期短、灵活性高等优点。
然而,金属3D打印技术的工艺参数对于打印品质和性能至关重要。
因此,优化金属3D打印工艺参数成为一项重要的研究课题。
首先,我们来介绍一下金属3D打印的基本原理。
金属3D打印一般采用粉末床熔融技术,即将金属粉末逐层喷涂在打印床上,然后通过激光束、电子束或等离子束等热源对金属粉末进行熔融,形成每一层的金属零件,直至打印完成。
而金属3D打印的工艺参数包括激光功率、扫描速度、扫描间距等多个因素,它们直接影响着打印品质和性能。
了解金属3D打印工艺参数的影响是优化工艺参数的基础。
实验结果表明,激光功率和扫描速度是影响打印质量的重要因素之一。
激光功率过低或扫描速度过快会导致金属粉末无法充分熔融,从而影响零件的致密性和力学性能。
而激光功率过高或扫描速度过慢则容易造成零件的过热和热应力积累,从而导致裂纹和变形。
因此,确定合适的激光功率和扫描速度非常重要。
除了激光功率和扫描速度,打印床温度也是一项关键参数。
打印床温度直接影响金属粉末与打印床的结合程度。
温度过低会导致金属粉末未能完全熔结,零件与打印床之间的结合力不够牢固;而温度过高会导致零件变形和表面粗糙度增加。
因此,通过控制打印床温度来优化打印质量也是一项关键工作。
此外,金属粉末的粒径和打印层厚也是影响打印质量的重要因素。
较细的金属粉末颗粒有利于打印出更细腻的表面质量,而较粗的金属粉末颗粒则更适合用于大型零件的打印。
打印层厚越薄,零件表面光滑度越高,但打印时间也会相应增加。
因此,在实际应用中,需要根据不同的需求来选择合适的金属粉末和打印层厚。
在实际的优化工作中,我们可以通过设计不同的实验方案来寻找最佳的工艺参数组合。
通过对打印质量和性能的综合评估,我们可以确定最佳的激光功率、扫描速度、打印床温度、金属粉末粒径和打印层厚等参数。
3D打印技术原理与工艺流程
3D打印技术原理与工艺流程三维打印技术是一种快速制造技术,它将数字模型直接转化为实体模型,而无需制造模具或模型。
它是一种革命性的制造方法,其应用领域非常广泛,从医疗设备到汽车零件再到食品和家居装饰品。
在本文中,我们将探索三维打印技术的原理和工艺流程。
三维打印技术的原理三维打印技术是一种快速成型技术,它利用计算机辅助设计软件和打印机,将数字模型转换为具体的物体,可以说是一种“逆向工程”。
三维打印技术的原理很简单:先确定要制作的物体的模型,将其输入到打印机中,然后通过加热和硬化可塑性材料的方式进行打印,最终得到具有与原始三维模型完全相同尺寸和形状的实体物体。
三维打印技术可以利用多种材料,包括塑料、金属、玻璃、陶瓷和食品等。
不同的材料使用不同的硬化方式,例如,塑料可以通过加热硬化,而金属可以通过激光焊接硬化。
三维打印技术的工艺流程三维打印技术的工艺流程可以分为如下几步:1. 数字化建模:在三维打印之前,需要先将要制作的物体进行数字化建模,通常使用计算机辅助设计软件来完成这个过程。
这个过程可以通过三维扫描仪完成,也可以通过手工建模。
2. 打印准备:完成数字化建模后,需要将数字模型导入三维打印机,进行处理。
这个过程叫做“切片”,将数字模型分成许多不同的层次。
然后,为每个层次分配一个打印机指令,控制打印机如何打印。
3. 打印:在准备好的数字化模型被导入到打印机中后,打印机可以开始打印了。
材料被逐层添加到特定点,直到形成目标形状。
在每一层打印之后,打印机将移动到下一个层次,并重复此过程。
4. 后处理:完成打印之后,需要进行后处理。
这涉及到将打印出来的物品的支架删除,以及去除任何不必要的残留物。
有时还需要对所打印的物品进行加工和喷漆。
5. 检查和测试:一旦打印出来的物品经过后处理,就会进行检查测试。
这些测试包括强度和质量测试,以确保所制造的物品符合质量标准和要求。
总结三维打印技术的原理和工艺流程是很简单的,但其应用和潜力是非常广阔的。
3d打印研究过程600字
3d打印研究过程600字第一步是确定研究目的和范围。
在选择研究主题时,需要根据自己的兴趣和研究方向来确定一个具体的研究问题。
在3D打印领域,研究主题可以涉及材料、工艺、设备等多个方面。
在确定研究目的和范围之后,需要对相关文献进行深入阅读,了解当前研究的最新进展和相关研究方法。
第二步是设计研究方案。
在设计研究方案时,需要考虑研究的具体步骤和方法。
例如,如果研究的主题是3D打印材料的性能研究,可以选择合适的材料和实验方法进行研究。
在设计研究方案时,需要考虑实验的可行性和有效性,同时还要考虑研究的时间和资源。
第三步是实施研究方案。
在实施研究方案时,需要进行详细的实验和数据采集。
例如,在进行3D打印材料性能研究时,需要制备试样并进行性能测试。
在实施研究方案时,需要严格遵守实验操作规范,确保实验结果的准确性和可靠性。
第四步是数据分析和结果解释。
在完成实验数据采集之后,需要对数据进行分析和处理。
例如,可以使用统计分析方法对数据进行处理,得出结论。
同时,还需要对实验结果进行解释,说明研究的意义和实际应用价值。
第五步是撰写研究论文。
在完成研究后,需要将研究结果整理成论文的形式进行呈现。
在撰写论文时,需要清晰地叙述研究目的、方法和结果,同时还要进行详细的讨论和分析。
在撰写论文时,需要引用相关文献,说明自己的研究成果在学术上的创新和价值。
总的来说,3D打印技术是一种非常有前景的制造技术,对于提高制造效率和创新能力具有重要意义。
通过系统的研究和实践,可以更好地掌握3D打印技术的原理和方法,为当前制造业的发展做出贡献。
希望本文的介绍可以对3D打印技术的研究和应用提供一定的参考和帮助。
3D打印技术的工艺优化与常见问题解决方法
3D打印技术的工艺优化与常见问题解决方法3D打印技术作为一种创新、迅速发展的制造技术,已经在各个领域展现出了巨大的潜力。
然而,尽管3D打印技术具有很多优势,但在实际应用中仍然存在一些工艺上的问题。
为了实现更高质量、更高效率的3D打印工艺,工艺优化和问题解决方法成为了研究的重点。
一、工艺优化方法1. 模型设计优化:优化模型的设计是提高3D打印质量的重要步骤。
设计者应考虑到打印过程中可能出现的问题,例如过度悬垂、过小的尺寸和复杂的几何结构等。
通过合理的设计改善模型的可打印性,可以大大减少后续工艺上的问题。
2. 加工参数调整:优化打印机的加工参数对于打印质量至关重要。
例如,层高和速度是常用的调整参数,它们直接影响打印层的厚度和打印速度。
通过优化这些参数,可以平衡打印速度和质量,减少打印层之间的接缝和外观缺陷。
3. 材料选择与调整:选择合适的打印材料对于打印质量也非常重要。
不同的材料具有不同的流变性和粘附性,对其参数进行调整可以改善打印过程中的粘附性和强度。
此外,使用专门设计的支撑物料,可以更容易地移除支撑材料并减少对模型的损坏。
二、常见问题解决方法1. 衬底粘附性问题:衬底粘附性不足可能导致模型的变形和移位。
为了解决这个问题,一种方法是在衬底表面使用一层胶水或胶带,以提高模型的黏附性。
另一种方法是使用打印机的自动调平功能,以确保衬底平整。
2. 打印层间接缝:打印层间接缝是由于打印层之间的不完全粘附所导致的。
解决这个问题的方法之一是增加打印的层高,以减少层间接缝的数量。
另一种方法是调整打印机的温度,以获得更好的热熔粘附性。
3. 悬垂与支撑物的设计:悬垂结构和复杂几何形状往往需要使用支撑物料来保持稳定性。
但支撑物料的去除会导致模型的破损。
为了解决这个问题,可以通过减小悬垂结构的角度来减少支撑物的使用量,或者设计支撑物的连接方式,使其容易去除。
4. 模型大小和均匀性:模型的大小和均匀性直接影响打印质量。
太小的模型可能会导致细节丢失,而太大的模型可能会导致打印机无法完成打印。
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3D打印的顶级单反相机壳体上的镁铝合金特殊曲面顶盖
镓(gallium)
3D打印的液态金属镓
镓-铟合金(gallium-indium alloy)
3D打印的镓-铟液态合金
3)稀贵金属(rare and precious metals)
3、SLA工艺所支持的材料还相当有限且价格 昂贵,液态的光敏树脂具有一定的毒性和气 味,材料需要避光保存以防止提前发生聚合 反应。 4、SLA成型的成品硬度很低而相对脆弱,使 用SLA成型的模型还需要进行二次固化,后期 处理相对复杂。
SLS:选择性激光烧结工艺
SLS:选择性激光烧结工艺
SLS:选择性激光烧结工艺原理
3D打印汽车Urbee
2011年6月6日,发布了全球第一款3D打印的比基尼。 2011年7月,英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克 力打印机。
世界上第一台3D巧克力打印机
巧克力打印机的作品
2011年8月,南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一 架3D打印的飞机。
第一架3D打印的飞机
2)有色金属(non-ferrous metals) 钛(titanium)
rvnDSGN团队利用3D打印技术将钛粉快速而高效地打印 成精致的手表。 英国的Metalysis公司利用钛金属粉末成功打印了叶轮 和涡轮增压器等汽车零件
3D打印的钛手表
3D打印的涡轮叶轮
镁铝合金(magnesium-aluminum alloy)
2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机 打印出人造肝脏组织。
2013年10月,全球首次成功拍卖一款名为“ONO之神”的 3D打印艺术品。
2013年11月,美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司“固体概念” 设计制造出3D打印金属手枪。
3D打印金属手枪缺点:
仅限于短周期或者是短时间内的使用,没有办法在长时 间内满足使用的要求。通过3D打印得到的武器结构强度,需 要进一步论证。
层间剥离
(3)喷嘴直径与层厚
喷嘴直径决定挤出丝的宽度,进而 影响成品精细程度。由于3D打印的 材料是一层一层铺起来的,故层厚 的设置同样也会影响制品的粗糙度。 若选用大直径的喷嘴、层厚设置的 厚,则打印耗时短,但成品较粗糙; 反之,则耗时长,但得到的成品更 精细。打印时需综合模型尺寸、用 途来合理选用喷嘴设置层厚。实验 证明当分层厚度为挤出头直径的 80% ~90% 时,打印出的零件的成 形效果较好。
CLIP打印的“埃菲尔铁塔”作为Science杂志封面
CLIP与几种3D打印技术的速度比 较
3D打印产品精度影响因素及工艺参数的控制
1)打印机精度及材料性能
打印机本身的制造和装配精度以及工作过程中的振 动都会影响其打印精度,比如XY平面误差、X-Y轴与 导轨垂直度误差及定位误差等。此外,打印机框架 结构及所用材料刚度对其稳定性也有着很大影响。 同时,不同的材料,其熔点、流动性、收缩率等各 不相同,这些也都直接影响制品精度。
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3D打印技术工艺研究分析
Contents
1 2 3 4
3D打印的定义
3D打印的发展历史 3D打印过程 3D打印的优缺点
5 6 7 8
3D打印技术目前存在的问题 3D打印的应用
3D打印材料 3D打印各项技术的工艺原理及其特点
9
3D打印产品精度影响因素及工艺参数的控制
10
打印件翘曲原因分析
3DP:三维印刷工艺
3DP:三维印刷工艺
3DP:三维印刷工艺原理
3DP技术特点: 3DP技术成型速度非常快,适用于制造结 构复杂的工件,也适用于制作复合材料或非 均匀材质材料的零件。
3DP工艺与SLS工艺比较 相同之处:采用的都是粉末状的材料,如陶 瓷、金属、塑料。 不同之处:3DP使用的粉末并不是通过激光烧 结粘合在一起的,而是通过喷头喷射粘合剂 将工件的截面“打印”出来并一层层堆积成 型的。
不同分层厚度情况下打印的零件
(4)打印速度
3D打印是一个打印速度 与挤出速度相互配合的过程, 二者需要合理匹配才能达到 打印要求。若打印远快于挤 出,则材料填充不足,导致 断丝;反之则会使熔丝堆积 在挤出头上,导致材料分布 不均,在零件表面形成疙瘩。
3D打印过程
三维设计建立模型
切片处理生成二维图形信息
进行3D模型打印 模型后处理
完成模型打印
3D打印的优缺点 3D打印技术的优点:
1、制造复杂物品不增加成本 2、产品多样化不增加成本 3、无须组装 4、设计空间无限,能设计出传统机械难以制造的 形状 5、减少废弃副产品 6、精确的实体复制
3D打印技术的缺点:
1、打印能使用的材料有限(现阶段个人级用户使 用的3D打印机大部分都使用的是塑料这一载体)、 打印出来产品的耐用的性不高 2、对设备性能要求高,设备比较昂贵。
3D打印的应用 航空领域
在美国太空探索技术公司的不载人飞船“龙” 向空间 站运送的大量日常物资与科学实验设备中有这台3D打印机。 宇航员可以在太空“打印”零部件,制造出国际空间站30% 零部件
金(gold) 纯银(sterling sver) 黄铜(brass)打印的黄铜戒指
(2)聚合物(poymer)
ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 EP弹性塑料 PLA聚乳酸 Endur,一种先进的仿聚丙烯材料
3D打印的Elasto Plastic鞋
FDM:熔融沉积成型工艺
FDM:熔融沉积成型工艺
FDM:熔融沉积成型工艺原理
FDM:熔融沉积成型工艺特点
FDM工艺无需激光系统的支持,所用的成型材料也相 对低廉,总体性价比高。
熔融沉积成型技术(FDM)中目前常用的打印材 料有ABS与PLA两种。
两种材料的比较:
ABS即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,它是非晶体,具有强 度高、韧性好、熔点高、凝固快、流动性低的特点,是一种 易于加工成型的热塑型高分子材料,应用较为广泛,但ABS 在加热时会产生刺激性气味且收缩率较大,且成型精度不易 控制。PLA是聚乳酸的简称,主要以玉米、木薯等为原料, 具有可降解性,加热融化时气味小,成型时收缩率较低,打 印大型零件模型时边角不易,且熔点较低,所以在实际中选 择PLA作为打印材料。
SLS特点: 优点: 1、SLS工艺支持多种材料; 2、成型工件无需支撑结构; 3、材料利用率较高; 4、在成型的过程中,未经烧结的粉末对模型 的空腔和悬臂起着支撑的作用,因此SLS成型 的工件不需要像SLA成型的工件那样需要支撑 结构。
缺点: 1、SLS设备的价格和材料价格仍然十分昂贵; 2、烧结前材料需要预热,烧结过程中材料会 挥发出异味,设备工作环境要求相对苛刻。
随“龙”飞船上太空的3D打印机
美国弗吉尼亚大学的学生史蒂芬∙伊斯特(Steven Easter) 和乔纳森∙图尔曼(Jonathan Turman)通过3D打印技术制造 出一架飞机模型并成功试飞。
通用电气航空集团(GE Aviation)使用3D打印机制造飞机 喷气引擎
体育领域
耐克抛弃传统制鞋的过程,使用3D打印制造的“Vapor Laser Talon”鞋子
SLA:立体光固化成型工艺
SLA:立体光固化成型工艺
SLA:立体光固化成型工艺原理
SLA:立体光固化成型工艺特点
优点: 1、SLA工艺成型效率高,系统运行相对稳定; 2、成型精度高,适合制作结构异常复杂的模型。 缺点: 1、成型尺寸也有较大的限制,不适合制作体积庞大 的工件; 2、成型过程中伴随的物理变化和化学变化可能会导 致工件变形,因此成型工件需要有支撑结构;
3D打印的PLA螺栓和螺母
3D打印的笔筒
(3)陶瓷(ceramic)
3D打印的陶瓷茶杯
(4)复合材料(composite)
3D打印的超强聚合物部件
3D打印各项技术的工艺原理及其特点
物体成型的方式主要有以下四类: 减材成型、受压成型、增材成型、生长成型。
3D打印技术从狭义上来说主要是指增材成 型技术。
2)工艺参数
(1)挤出压力的影响
不同挤出压力下膏体的挤出情况
(2)温度 挤出头加热温度主要影响材料的粘结堆积 性能及丝材流动性 温度过低将使材料难以粘结到热床上或是 发生如下图所示的层间剥离,同时易造成 喷嘴堵塞;过高则会使材料挤出时偏于液 态,不易于控制的丝状。层间剥离接影响 打印制品的热应力及其与底板的粘结力, 过低会造成翘曲、脱落等现象。
SLS与SLA区别
相似之处:
都需要借助激光将物质固化为整体。
不同之处:
1、SLA使用的是紫外激光,SLS 工艺使用的是红外激光束; 2、材料则由光敏树脂变成了塑料、蜡、陶瓷、金属或其复 合物的粉末。SLS工艺使用的材料与SLA相比相对丰富些,主 要有石蜡、聚碳酸酯、尼龙、纤细尼龙、合成尼龙、陶瓷甚 至还可以是金属。
PolyJet:聚合物喷射技术
PolyJet:聚合物喷射技术
PolyJet:聚合物喷射技术工艺原理
PolyJet技术也是当前最为先进的3D打印技术之一,它的成 型原理与3DP有点类似,不过喷射的不是粘合剂而是聚合成 型材料。
PolyJet聚合物喷射系统的结构
PolyJet:聚合物喷射技术特点
LOM:分层实体成型工艺
LOM分层实体成型工艺
LOM分层实体成型工艺设备
分层实体成型系统主要包括计算机、数控系 统、原材料存储与运送部件、热粘压部件、激光 切系统、可升降工作台等部分组成。
LOM:分层实体成型工艺
LOM技术的基本原理图
LOM分层实体成型工艺特点 优点:1、LOM工艺采用的原料价格便宜,因 此制作成本极为低廉2、其适用于大尺寸工件 的成型,成型过程无需设置支撑结构,多余 的材料也容易剔除,精度也比较理想。 缺点:由于LOM技术成型材料的利用率不高, 材料浪费比较严重。