实验课实验报告及说明

关于先进制造技术课程“3D打印”实验的通知

一、实验须知

1、实验时间安排：第12周周一（11月23日）下午2:00-3:30全体同学统一进行3D打印实验原理和操作方法及注意事项的讲解(理论讲解地点为上课地点)。讲解后分2批进行实验（具体分批名单见附录）：

第一批：周一下午15:40-17:40（学硕3班、4班）

第二批：周四下午15：50-17:50（学硕1班、2班）

2、实验地点：工程训练中心3楼（314）智能机械联合实验室

3、实验分组：实验时两人一组，同一批中各位同学可自由组合，实验后共同完成实验报告（实验报告将于下次上课时统一上交）。实验报告自行打印，可参考以下内容做好预习。

如有疑问，请联系

二、实验内容及实验报告（以下内容仅供参考，请大家自行整理）

1．预习报告的书写内容

1、1实验目的和意义：

3D打印即技术，它是一种以文件为基础，运用或塑料等可粘合，通过逐层的方式来构造物体的。所谓与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，日常生活中使用的普通可以打印电脑的平面物品，打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有、、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料。与电脑连接后，打印机通过读取文件中的横截面信息，用实实在在的打印材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体，把计算机上的蓝图变成实物。这

种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

3D打印技术是典型机电一体化设备，集机械设计、伺服控制、电子信息、控制方法、软件开发、传感器等技术于一体，同时3D打印技术动作复杂，模块化、可重构，可组线，运用灵活，通过对3D打印的实践教学达到了解3D打印机的功能，目前3D打印的发展状况，以及增材制造的方式方法。同时通过组装3D打印机锻炼动手操作能力，激发创新创造能力。

实验室所提供的桌面式3D打印设备不仅丰富学生的专业知识，提供学生的专业技能，使学生掌握3D打印在工业企业的应用和集成技术，同时大幅度提升学校的核心竞争力，对锻炼和建设教学科研人才，培养学生创新能力和动手实践能力都具有重要的意义

1、2实验基本原理和方法：

基本原理：熔融成型FDM（Fused Deposition Modeling）是目前桌面级3D打印机最常使用的技术。

熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。每层厚度在，一层一层慢慢叠加，最后形成零件。

FDM工艺之关键是保持半流动成形材料刚好在凝固点之上，也就是对温度的控制较为重要。FDM喷头受水平分层数据控制，当它沿着XY方向移动，半流动融丝材料从FDM喷头挤压出来，很快凝固，形成精确的层。

方法：

首先对目前增材制造技术学习和认识；其次了解实验室提供的打印机的结构，并进行简单的组装；学习打印过程，包括切片处理，参数设置，打印操作等。

主要仪器设备及耗材：

STD-1型打印机，台式电脑，PLA材料

实验方案及技术路线

打印机构成

①加热底板②电源盒③电源接线盒④喷头⑤X移动轴⑥Y移动轴⑦Z移动轴⑧挤出机结构⑨材料和⑩材料架组成。

打印前处理：

（1）了解STD-1型打印机的机构及连接电路

（2）学习切片软件的参数设置及其含义

（3）导出Gcode代码

打印机操作步骤：

（1）连接电脑；设置电脑IP地址以及输入打印机对应IP，使电脑和打印机相连接

（2）调节setbed：通过对打印机的setbed调节，实现打印过程的在线补偿

（3）X、Y、Z回零操作

（4）打印模型

（5）在线监测

预习报告的问题

了解其它增材制造原理（SLS、LOM 、SLA、3DP、PolyJet等），查找相关资料或网上搜

注意事项：

请勿在没有人员监督的情况下使用本机。

打印过程中和刚打印完成的时候，避免碰撞打印机内部的结构和打印件，以免烫伤。尤其注意碰头部分，温度大约为210度

如果打印时发生打印机冒烟，产生异常噪音时，请立即关闭电源开关，

停止打印机工作。

PS：

1、对于打印的模型的要求，由于打印机最大打印尺寸为200X200X200mm，建议尺寸在170X170X170mm之内。并且受到打印速度的限制，建议模型不要太大。

2、打印模型可以从网上下载，也可以通过任意3D建模软件建模，然后另存为STL格式即可。

3、建模设计时打印的高度方向尽量是Z轴,不然后面还要用一个软件处理，不方便。

4、打印过程中，按高度一层层叠加，要想到如何放置打印，不要出现悬空的情况。悬空需要支撑打印，效果不好。

5、网上下载模型的网站有：

c:\iknow\docshare\data\cur_work\&cateid=46、实验室也为大家提供有一定模型：如果有什么与实验内容相关的问题请联系或到实验室咨询！

联系人：马国锋电话：

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