熔丝沉积制造中稳固低耗支撑结构生成

熔丝沉积制造(Fused deposition modeling,FDM)是利用熔融塑料丝的一种3D打印技术,热塑料由喷嘴喷出逐层堆积完成打印.由于熔丝只能沉积在已存在物体的上层,因此需要构造支撑结构以支撑悬空部分.针对现有支撑结构生成算法中存在的或结构不稳固或耗材多的缺陷,提出一种以熔丝为支撑单位的树形稀疏支撑结构.与传统算法计算模型表面支撑区域不同,本算法计算每段熔丝需要支撑的区域,使支撑结构更契合熔丝沉积特点.算法还将支撑结构分为三类,将多约束优化问题分解,降低算法复杂度.实验结果表明,本文算法生成的支撑结构算法耗材少、支撑稳定.

熔丝沉积3D打印工艺问题分析及解决办法

熔丝沉积3D打印机因其自身的优势已被各行各业广泛使用。目前,大多数学者都在研究打印材料和控制方法等方面的问题,而对打印工艺本身的关注较少。针对熔丝沉积3D打印件常见的工艺问题,如丝材不能粘附到工作台上、打印件顶层有孔洞和缝隙、拉丝、层片温度过高、内部填充不足、打印件边缘翘曲等问题进行了详细的分析,并提出了有效的解决方法,供3D打印机使用者学习和参考。

基于视觉信息融合的熔丝成形制造路径在线识别

在能源装备制造领域大型构件多层多道电弧焊接和航空制造领域重要构件电子束熔丝沉积增材制造过程中,迫切需要路径在线识别及实时自动导引技术。然而在熔丝制造过程中,相邻焊道之间的几何差异很小,传统的结构光焊缝识别技术无法适应。为解决该问题,针对多层多道电弧焊和电子束熔丝沉积增材制造两种场景,分别设计基于双侧定向光影与结构光信息融合的视觉检测装置,并进行成形试验。试验结果表明,将双侧定向光源单独点亮时获得的焊缝灰度图像作差时,焊道边界附近呈现明显的“高灰度-低灰度-高灰度”的过渡区域。时域融合处理可以有效消除弧光、飞溅的干扰。提出的定向光影视觉信息与结构光传感信息实时融合处理方法,较之已有基于线结构光信息的焊道识别和自动跟踪系统在某些场合具有更强适应性,为保证成形质量和提高生产效率提供了新的技术途径。

基于直线扫描的FDM支撑自动生成算法

简述了FDM快速成型工艺的原理 ,提出了一种基于直线扫描的支撑自动生成算法 ,实现了扫描线段的并、差运算 ,在此基础上实现了加工路径分区、优化 ,定义了特定的ZIF文件格式 ,解决了大量加工数据的动态存储问题 .实验表明 ,该算法求支撑的速度快 。

快速成型工艺及设备的最新进展

快速成型工艺,设备经过20多年的发展,由最初的SLA(立体光固化)。LOM(分居实体制造),SLS(选择性激光烧结)以及FDM(熔丝沉积制造),逐渐形成以它们中的一、两种快速成型工艺,设备为主,先后出现面曝光成型,线曝光成型,冷冻(冰)成型,电子束焊接成型,(微束)等离子焊接成型等多种方法。本文重点介绍西部快速成型工艺及设备的发展历程以及应用情况,并以陕西恒通智能机器有限公司为例介绍典型的快速成型工艺及设备的最新进展。