基于FDM工艺的多功能3D打印机结构设计

该文针对传统3D打印机对于零部件的打印精度、加工效率以及许多异形曲面结构打印难以达到加工需求,且设备在运作时还会发热振动,产生噪音等问题进行优化,采用Creo软件设计一种基于熔融沉积制造(FDM)工艺且具备打印、打磨、清扫功能的3D打印机,并对多个零部件3D模型进行仿真和力学分析,分析喷头的温度场分布及五孔连接盖板、脚垫支架的受力分布。结果表明,该设计可实现减少耗材,降低发热振动,有效提高打印精度,缩短打印时间,结构稳定合理,具有较好的推广应用价值。

基于FDM成型工艺的3D打印机的创新设计

3D打印是一种增加型制造,通过数字建模等方式获取扫描数据,基于数据将打印产品分割成截面,将这些截面逐层堆积成型。FDM工艺生产简单,操作安全,基本无污染,可打印材料种类多,且成型速度较快,精度较好,制造成本较低,因此FDM是3D打印成型技术中普及率最高的。为提高其打印质量与精度,对打印装置整机设计及其工艺参数的影响进行研究,主要根据市场上现有FDM成型工艺的3D打印机的机型与结构提出整体设计,完成装机后对创新设计的3D打印机采用正交实验进行工艺参数测试,得出该设计的最优工艺参数组合。

FDM技术在多功能FDM型3D打印机中的应用

常规的多功能FDM型3D打印机在打印模型较多时,存在首层打印成功率较低、打印质量达不到预期的问题。为此,本文引入FDM技术,开展了FDM技术在多功能FDM型3D打印机中的应用研究,首先根据打印机的工作原理与设计预期,对3D打印机的整机构型与结构作出全方位的设计,再利用FDM技术,规划设计多功能FDM型3D打印机的扫描打印路径,控制喷头遍历整个需要填充区域,提高打印成功率与效率。结果表明,新设计的3D打印机的首层打印成功率达到了99%以上,应用效果显著。

FDM大型3D打印机的制作与工艺分析

随着行业的发展,3D打印技术在工业领域的应用已成为不可阻挡的趋势。但是目前大多数3D打印机仍停留在桌面级,并不能真正推动制造业的大型化和工业化。因此,大型3D打印机的设计制作将会成为未来3D打印技术的研究方向。以北京通州区某机械公司一遗弃的数控机床为三维平台,制作了可打印大型铸造模具的工业级3D打印机,其中包括熔融挤出系统、三维移动系统、三维控制系统、基板加热系统等。以玻纤含量为20%的ABS为材料,初步探究了其打印可行性。研究了不同计量螺杆转速和压力对熔体挤出质量流量的影响;研究了不同打印速度、计量螺杆转速、层高对堆叠后单丝宽度的影响。通过对实验数据的分析,得到了不同工艺参数对质量流量和丝宽的影响规律,解决了熔体堆积过程中流量分布不均及溢料问题,并为后续打印提供了数据依据。对打印机进行模具打印测试,验证了其打印可行性。

基于模糊PID的FDM型3D打印机喷头温度控制系统

目的提高FDM型3D打印机打印产品的精度及表面质量。方法针对FDM型3D打印机喷头温度控制具有的非线性特点,利用模糊规则对PID增量参数实时在线校正,设计基于模糊PID算法的喷头温度控制系统,并将其与传统PID控制器仿真对比。结果模糊PID控制器较传统PID控制器超调量小、达到稳定时间短、鲁棒性强,能够有效地提高温度控制系统的稳定性和控制精度。结论模糊PID控制能够提高FDM型3D打印机喷头温度控制精度,从而提高了打印产品的精度和表面质量。

基于开源软硬件的多功能FDM型3D打印机研究与开发

为解决当前FDM型桌面3D打印机存在的打印精度不高、功能单一、打印速度较慢等问题,设计了一款基于开源软硬件的多功能FDM型3D打印机。XYZ轴全部采用滚珠丝杆+导轨传动方式,并对其进行了分析计算和选型,实现了摩擦阻力小、精度高、速度快等效果。通过更换线材挤出和气压挤出两套系统,拓展了可打印材料的范围,实现多功能打印。基于开源软硬件改造开发,成本低,可拓展性强,性能可靠,具有一定的实用价值。

FDM型3D打印机的功能改进升级研究

近年来,随着人们对3D打印技术的不断研究应用,它的高效率、低成本的制造特点,受到了普遍欢迎。基于FDM技术的3D打印机操作简单、安全、环保,但在使用过程中,发现经常出现打印作品底座翘边、打印质量不高,甚至打印作品坍塌等问题,文中对煜锐公司C500型3D打印机出现的常见问题进行了分析,并对打印机进行了升级改进,经改进后的打印机,操作界面友好,作品打印效果很好。

FDM型3D打印机喷头温度场仿真

FDM型3D打印机通过熔融沉积的方式打印成型,打印过程中喷头部分的温度场受结构设计和冷却系统影响,在打印过程中易出现温度分布不均匀的现象,进而出现堵料问题,影响打印过程正常进行。利用CAE温度场仿真软件对FDM型3D打印机喷头三维模型进行温度场仿真,得出3D打印机喷头加热块、喷嘴以及喉管和散热铝块的温度场分布。根据温度场仿真结果,为喷头冷却系统的设计和优化提供理论依据,进而提高FDM型3D打印机的打印连续性、效率以及打印工件的表面质量。

并联式桌面3D打印机的结构设计与制造

从机械结构、电控部分和上位机软件三方面讲述了并联式3D打印机的组成,采用SolidWorks三维建模软件设计了一款并联式3D打印机,通过运动算法计算和步进电机算法对其进行控制。结果表明,其打印速度最快达到90 mm/s,打印精度±0.2 mm,设备整体尺寸仅为200 mm×200 mm×200 mm,能作为桌面式教学设备,而且操作简单,造价成本较低,具有很好的推广应用价值。

FDM型多喷头3D打印机设计与分析

为解决现有FDM型3D打印机不能同时打印多种材料、多种颜色的问题,本研究在现有3D打印机结构基础上,改进设计了一种多喷头3D打印机。基于UG以及COMSOL软件建立其三维模型并对其进行结构仿真分析、打印运动分析以及控制结构设计分析研究。结果表明,该FDM型多喷头3D打印机具有高效率、低成本、可同时进行多材料和多颜色打印的优点,为今后多喷头3D打印机研究提供一定思路。

基于笛卡尔坐标系FDM型3D打印机的对比分析

随着3D打印技术在各个领域的应用逐步增多,成型设备的点定位数学原理也变得越来越重要。本文探究了FDM技术类型的3D打印机的成型原理,选取市场主流的笛卡尔坐标系数学原理的3D打印机作为研究对象。对比分析了XYZ型、Core XY型以及DELTA型3D打印机的优势与劣势,为设备的机械结构优化提供依据,最终得出结论。

基于Linux的FDM型3D打印机系统的设计与实现

设计了基于Linux平台的FDM型3D打印机系统。通过电脑辅助工具CAD对3D模型进行数字切片,并将这些切片数据传送到3D打印机上,打印机将高温熔融的材料转换成一系列连续薄型层面逐层堆积起来,直到一个物体成型。详细介绍了3D打印机系统的设计思路、系统架构、系统功能以及软件系统的设计,经过系统测试,能实现3D打印。

FDM型3D打印机的设计与优化

随着更多材料制造技术的不断发展,3D FDM打印机已广泛应用于各个领域。但是目前的3D打印机通常面临着成本与精度效率无法兼顾的困境。本文章开发了一种低成本FDM型三维打印机。高效高精度打印机的机械结构单元设计成独立于Y轴和Z轴组合的运动,还使用Arduino作为打印机的软件控制系统。该打印机机械结构简洁稳定,控制系统可靠准确,在控制成本的情况下,有效地提高了打印精度,缩短打印时间。

基于教学使用的FDM型3D打印机制作

3D打印技术理论与实践的结合应通过有效载体进行推广。从FDM型选择、理论学习与研究、样机设计与制作,总结了3D打印技术应用于教学使用过程中的理论、实验,以及制作可行性,满足课堂教学、实验实践的需求,有利于3D打印技术在高校的学习推广。

基于机械系统动力学自动分析的多喷头3D打印机运动学研究

针对目前3D打印机打印回转体类型零件速度慢、插补复杂、效率低等缺陷,设计一种3D打印机,由底座、行星齿轮组、Z轴运动机构、横向丝杠机构和料架等组成。通过ADAMS仿真软件进行运动学虚拟仿真分析。3D打印机可通过增加打印喷头数量来提高打印速度。通过对多喷头的协作打印方案进行运动仿真模拟计算,得到运动学特性。通过对比分析不同时刻的末端执行器的速度、加速度和受力情况,验证3D打印机机械机构运动可行性。相比于传统3D打印机,该打印机对于回转体零件的打印效率显著提高。

FDM桌面3D打印机的创新设计

FDM桌面3D打印机在市场调研、功能原理和设计分析的基础上,对其整体造型进行创新设计。通过三维造型设计软件进行了FDM桌面3D打印机的结构设计、虚拟装配、机构运动仿真和工程分析,并利用样机模型验证了外观造型、产品结构与机构设计的可行性,为相关行业进行FDM桌面3D打印机产品开发设计提供参考。

基于FDM技术的3D打印机挤出机构研究与设计

虽然FDM技术在3D打印机应用很广泛,但是由于其本质的问题会影响挤出机构过热而导致打印出的成品表面粗糙甚至精度出错。为了解决此问题,研究一般的挤出机构的构造并在此基础上设计一种3种挤出机构联合使用的三喷嘴挤出机构。通过添加新的材料到挤出机构中缓解流体对通道内壁的粘度以及对有变相引起的局部过热问题,优化了3种不同挤出机构联合排列使用的效果。通过实验仿真得到了设计的挤出机构表现优秀并且能够满足实际需求。

柱坐标式FDM 3D打印机的研制

针对基于笛卡儿坐标系的熔融沉积成型(fused deposition molding,FDM)3D打印机打印旋转体精度低,且速度慢等问题,设计开发了一种基于柱坐标系的FDM 3D打印机.其成型原理和机械结构都借鉴了传统的FDM 3D打印机,并在此基础上将基于笛卡儿坐标系的运动方式改为基于柱坐标系的运动方式.相较于传统FDM 3D打印机,在使用相同的硬件(包括电机、喷头、打印丝材)配置情况下,该设备打印旋转体模型时可以实现更高的打印精度,在某些情况下可以实现更快的打印速度.

一种针对开源3D打印机的故障检测系统

针对高校创新实验室常用的熔融沉积型(FDM)开源3D打印机容易出现的打印机断丝、耗尽和堵头等故障,本文设计一种基于光电传感器的故障检测系统。当信号检测装置检测到故障信号时,利用信号处理电路中的51单片机处理光电传感器检测到的信号并做出反应。通过系统的实验测试表明,该检测系统运行稳定,能有效检测出上述故障,从而使用户能够及时发现故障,避免时间和材料的浪费。

FDM型3D打印机典型故障诊断与维修

介绍了FDM型3D打印技术及其原理,重点分析了国产FDM型3D打印设备的常见故障诊断方法与维修技巧。通过工艺试验及检测得出结论如下:软件故障主要分为建模问题和参数设置类故障,此类故障占整机常见故障的70%以上;硬件故障主要包括传动带断裂、喷嘴堵塞、挤丝机构异常等,此类故障占整机常见故障的20%左右。合理的维修方法将有助于保持并延长FDM型3D打印设备的使用寿命;高温喷头、密封箱体结构及高精度将是未来FDM型3D打印设备的研究方向之一。