木塑材料3DP打印机运动控制系统轨迹跟踪研究

针对木塑材料3DP打印机运动控制系统X轴负载较大而导致CoreXY机构在进行开环控制时打印精度较差的问题,研究3DP打印机的模型预测控制(MPC)智能轨迹跟踪算法,提高打印精度和打印速度。基于黏结剂喷射(3DP)成型工艺和CoreXY机构的传动特点设计了木塑材料3DP打印机运动控制系统,提出了一种适用于3DP打印机的MPC轨迹跟踪策略。采用笛卡尔坐标系下近似圆形切片的打印轨迹作为参考轨迹,建立CoreXY机构A、B电机闭环系统的预测模型,运用MPC理论将打印速度和精度的多约束最优控制问题变为带约束的二次函数进行求解,对比参考轨迹与实际打印轨迹之间的误差,进而研究不同打印速度对轨迹跟踪效果的影响。对仿真结果进行分析计算得出,打印速度在80~400 mm/s范围内,3DP打印机的喷胶位点均可实现对参考轨迹的较准确跟踪,A、B电机皮带位移最大横向误差分别为0.0097和0.0060 mm,X、Y轴横向误差的平均绝对误差分别为0.357和0.362 mm。对比PID控制,MPC控制策略的各项衡量指标都更优,且参数更易整定,横向误差更小,提高了3DP打印机喷射路径的准确度和效率。随着打印速度的降低,MPC控制器的横向误差逐渐减小,系统的轨迹跟踪效果更准确和稳定,最终绘制参考轨迹与实际轨迹形状基本重合。

UV光固化粘结剂3DP法三维打印及粘结剂的特性

为了实现低成本三维打印制备金属、陶瓷零件,研究了喷射UV光固化粘结剂的3DP法,介绍了该3DP法三维打印制备金属、陶瓷零件的完整工艺流程,研究了所采用的UV光固化粘结剂的有关特性。结果表明,紫外光照强度在750~1500 m W/cm2内对粘结剂的固化情况影响不大,峰值固化时间都在4~5 s,总固化时间在21~22 s。粘结剂加热到约230℃时完全固化,约340℃时开始分解,约460℃时分解完全。固化后的粘结剂及其烧损后的残留物中主要含C、H和O三种元素。所得到的研究结果可为整个工艺过程有关参数的选择和最终制件成分的控制提供依据。

三维打印机支持设计创新系列报道之一 Dimension 3D打印机——产品设计好帮手

维恩佳德（上海）数码科技有限公司是一家专门从事安防系列产品的专业制造商，作为世界EAS行业中的领导者，美国WGSecurity Products Inc的分公司，他在上海设有研发部（四川北路）和生产厂（嘉定）。EAS系统是商品电子防盗系统的英文简称，该公司主要从事EAS及监控系统产品的开发、生产、销售，以及系统工程的设计与施工服务。经过多年的辛勤耕耘，已经在EAS项目管理、监控工程设计、安装、售后服务以及客户培训等各个方面都积累了极为丰富的宝贵经验。

基于STM32的木塑颗粒3D打印机系统设计

随着3D打印技术的快速发展,木塑材料已成为新型打印材料.因此设计一款基于STM32的木塑颗粒3D打印机系统.该系统以STM32单片机为控制核心,控制螺杆挤出、挤出温度、底板加热温度以及步进电机运动等实现3D打印.实验结果表明,采用螺杆挤出的设计思路,保留FDM打印机的三维运动机构,木塑颗粒3D打印机能够大幅度地提高打印效率;而且使用木塑颗粒材料降低了打印材料成本,也拓展了木塑材料在增材制造技术的应用范围.

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。

3DP法金属三维打印工艺参数对打印坯尺寸精度的影响

以UV光固化胶为粘结剂,使用DOGO 580A型三维打印设备台,采用3DP法进行316L不锈钢生坯的打印,利用正交试验法,研究铺粉层厚、点胶时间、喷头温度和铺粉辊子移动速度对打印坯尺寸精度的影响,并对正交试验结果进行极差分析和方差分析.结果表明,对于使用DOGO580A型打印机制备的制件,采用铺粉层厚0.10mm、点胶时间0.30ms、喷头温度45℃、铺粉辊子移动速度10cm/min的工艺参数组合制备的打印坯尺寸精度最好.

木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程仿真及关键参数研究

【目的】以自主研发的木塑复合材料三维打印与胶黏(3DP)微滴喷射系统为基础,开展紫外线固化黏结剂(UV胶)微滴喷射过程的研究,优化喷射系统工艺参数和阀体结构参数,为木塑复合材料3DP工艺液滴铺展渗透研究提供数据支撑。【方法】对喷射阀撞针的位移特征、UV胶的流变特性进行测定分析,确定了影响木塑复合材料3DP设备微滴喷射过程的喷射参数。采用有限元法对微滴喷射过程进行仿真,分析了微滴喷射过程中UV胶在喷嘴处速度、压力和质量流率的变化特征,获得了喷射参数对微滴喷射过程的影响规律。选取撞针速度、喷嘴直径、供胶压力为自变量,以液滴成形质量和主液滴速度为评价指标,开展仿真试验求解优化参数组。【结果】单因素试验得到了撞针速度0.3~0.9 m·s^(−1),喷嘴直径0.10~0.20 mm,供胶压力0.1~0.3 MPa,阀座锥角120°~130°的合理喷射参数范围。正交试验得到了喷嘴直径是影响液滴质量的显著因素,供胶压力是影响液滴速度的显著因素,并获得最优的喷射参数组合为喷嘴直径0.10 mm,撞针速度0.9 m·s^(−1),供胶压力0.1 MPa、阀座锥角130°。【结论】建立了基于木塑复合材料3DP微滴喷射过程的VOF有限元模型,完成了喷射参数对微滴喷射影响的研究,获得了最优的喷射参数组合。

基于3D打印机的产品商标符号性艺术三维仿真设计

为了提高对产品商标符号性艺术表达的效果,需要进行产品商标符号的三维重建,提出一种基于3D打印机的产品商标符号性艺术三维仿真模型。采用帧扫描技术进行产品商标符号性艺术图形的采集,采用3D打印特征点检测方法进行产品商标符号艺术特征点检测,构建产品商标符号性艺术图形的3D打印特征点三维重构模型,结合分布灰度直方图进行产品商标符号性艺术图形的仿射不变区域检索,结合3D打印特征点的动态分布情况对产品商标符号性艺术图形进行三维重建设计。仿真结果表明,采用该方法进行产品商标符号性艺术三维设计的效果较好,3D打印效果较佳,特征配准度高达99.88%,大大提高了产品商标符号设计的艺术性。

3DP打印砂型(芯)的研究及应用进展

与传统工艺相比,三维喷印技术(3DP)打印砂型(芯)在铸造工艺开发或复杂铸件的单件小批量生产时,优势明显且极具发展潜力。近年来,3DP在砂型铸造领域的研究和应用发展迅速,成为备受关注的热点。本文对3DP进行了介绍,综述了3DP打印砂型(芯)的研究和应用现状,并对存在的问题及研发应用前景进行了探讨。

三维打印机机型发展与趋势分析研究

介绍了三维打印的发展历程及各型三维打印机的性能特点。按照三维打印机的发展时段,可分为传统型三维打印机、特种型三维打印机和普及型三维打印机这三种大的类型。由于三维打印机具备现代工业的技术特点,在三维软件技术整合方面、三维打印材料标准化应用方面以及对传统行业的刺激等方面都呈现出显著的影响作用。

3DP法三维打印技术制备骨科植入物的发展现状

由于3DP法三维打印技术具有成形速度快、成本低、材料选择范围广等优点,近年来在许多领域已表现出很大的潜力,尤其是在医学领域。叙述了3DP法的工艺原理、优缺点、植入物结构建模过程。介绍了该技术制备的植入物类型、所用材料及其烧结、热处理,最后对该技术在制备植入物方面的发展做出展望。

彩色3D打印机的研究与探索

目前,市面上大多数3D打印机都只能够打印出一种颜色的三维物体,能够打印多色三维物体的打印机少之又少,且打印多色非常慢。文中通过对3D打印机硬件与软件的研究,针对其存在的问题提出3D打印机打印彩色三维物体的一些对策与建议。

3D技术、3D打印机的中文定名

近年来,3D电影、3D游戏、3D打印等高新技术深刻地改变着人们的生活方式和工作方式。3D技术的概念特指基于计算机及互联网的三维数字化技术。经过数十年的发展,3D技术在成熟度、易用度、经济性等方面都已经取得了巨大的突破,成为促进我国文化创意产业升级和自主创新的推动力。

Objet Geometries公司推出多种复合材料3D打印机

以色列Objet Geometries公司于2007年11月15日正式宣布推出新型多材料3D打印机Connex500^TM，它是目前全球唯一能实现不同材料同时喷射的3D打印机，其打印模型无论外观、感触、功能均比以往更贴近终端产品。该技术的研发、推广为快速成型及快速制造三维打印开创了新的领域。

水基粘结剂3DP法三维打印多孔316L不锈钢的研究

在316L不锈钢粉末中混入粘性粉末聚乙烯醇(PVA)和淀粉,向混合粉末喷射水基溶液,采用3DP法三维打印技术制备出生坯;并进行真空脱粘和烧结,然后获得了多孔不锈钢打印制件。研究了混合粉末中PVA含量及烧结温度对打印制件尺寸收缩、孔隙率、力学性能、拉伸断口形貌和碳含量的影响。结果表明,随着PVA含量的增加,打印制件的收缩率、孔隙率和碳含量均增加,而力学性能不是简单地递增或递减;随着烧结温度的升高,打印制件的收缩率、力学性能均增大,孔隙率降低,碳含量减少,拉伸断口形貌呈现出粉末颗粒冶金结合更紧密的现象。最后将打印制件的性能与块体022Cr17Ni12Mo2(316L)不锈钢、医用植入材料所要求的相应参数值进行了比较。

3DP法三维打印金属多孔结构基本打印单元的研究

介绍了3DP法三维打印多孔结构的打印方式,开展了3DP法三维打印试验,研究供胶压力、喷头驱动电压、点胶时间、喷头温度四项喷胶参数对单道喷胶线条的影响,确定3DP法能够成形的多孔结构的单元最小极限尺寸。结果表明,在保证喷胶线条质量及线宽尽可能小的情况下,喷胶参数的合理选取范围为供胶压力18~22kPa、喷胶驱动电压42~48V、点胶时间1.0~1.6ms、喷头温度25℃~35℃,相应得到的单道喷胶线宽约为0.5~1.0mm。能够成形的多孔结构最小骨架尺寸约1.95mm,最小孔隙尺寸约0.75mm。

3DP法三维打印制备超高分子量聚乙烯植入物

以UHMWPE、水溶粘性麦芽糊精和PVA的混合粉末为原料,利用水基粘结剂的粘结作用,以3DP法初步打印制备超高分子量聚乙烯植入物。形成打印坯后,在去粉后进行两次加热操作,并在加热中间安排水浸法脱粘,从而得到打印制件。最后,利用医学CT、MRI等获得的数据,采用Mimics软件进行人体植入物的三维建模,以3DP法制备获得了UHMWPE植入物样件。

“3D打印机”:可任意“打造”出塑料制品

据美国媒体最近报道,美国科学家近日发明了一种可打印出三维效果的打印机,并已将其成功推向市场。普通打印机能打印一些报告等平面纸张资料。而这种最新发明的打印机打印出的都是塑料制成的固体制品，它不仅使立体物品的造价降低，且激发了人们的想象力。未来三维打印机的应用将会更加广泛。

一种便捷式3D打印机的结构设计

针对个性化3D打印的需求,以便捷、实用、成本低为目的,设计一款便捷式3D打印机的机械结构部分,包含整体框架、打印喷头行走机构、工作台行走机构,并对机械结构部分进行三维建模。

神奇的3D打印机

3D打印机是一位名为恩里科.迪尼的发明家设计的一种神奇的打印机,它甚至可以＂打印＂出一幢完整的建筑。据恩里科.迪尼介绍,这种打印机的原料主要是沙子。只要把设计好的三维动画模型放进数据卡插进这台机器里,3D打印机就会将产品＂打印＂出来。当打印机开始工作时,它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶（一种特制的胶水）。