FDM 3D打印模型表面阶梯效应的分析

3D打印模型表面的阶梯效应是常见的表面缺陷。在概述FDM 3D打印的原理基础上,以简化的三维锥体模型的3D打印加工为研究对象,分析了模型表面阶梯效应的形成原理,论述了阶梯效应与成型层厚及成型模型面角度的关系,同时也与铣削加工进行了对比。提出了改善FDM 3D打印阶梯效应的方法,为探索和提高FDM 3D打印表面的质量,减小阶梯效应,提供了有益的参考。

轮毂铸件3D打印模样代替木模的试验

以某轮毂铸件的模样制造为研究对象,导入3D打印技术原理制作模样,简述了3D打印模样与木制模样制造工艺流程与方法上的差异,分析了3D打印模样表面粗糙度的形成机理和改善方法。参照有关国家及行业标准要求,结合材料强度理论,通过试验验证3D打印模样的力学性能和耐温特性,验证了在一定的量产条件下3D打印模样代替木模用于铸造工艺的可行性。

逆向工程与激光制造技术在工艺品上的应用研究

以木鼎工艺品为研究对象,简述了光栅投影测量的基本原理,分析了三点坐标对齐变化算法的实现.使用ATOS光学扫描仪取得木鼎的点云数据,在GOM Inspect软件中构建木鼎数字模型,转换为STL数据格式输入PreForm软件,采用SLA激光快速成型机打印木鼎模型;运用激光内雕加工方法 ,设计加工出新的玻璃内雕工艺品,为工艺品数字化保护和开发提供一条新的途径.

三维可视化及3D打印在精准肝切除手术中的应用

为了给肝癌病人做的肝切除手术能更精准进行,测量出需要切除与保留的肝脏体积,更好地制定出手术的具体方案,将一名女性肝右叶肝细胞性肝癌患者的肝脏CT图像导入Synapse 3D软件中进行图像处理,实现对肝脏模型的三维重构;然后根据血管和肿瘤所在位置分析出需要切除的范围,区分出肝脏三维模型的切除部分和保留部分并进行体积测量;根据肝脏的三维模型运用3D打印技术分别打印出肝脏的2个部分.结果表明:肝脏切除手术顺利进行,切除实质部分与3D打印模型相似,经过测量,手术切除肝脏部分的体积符合预估.

扁平足站立中期足底压力与踝关节分析

为给扁平足生物力学研究以及矫形鞋垫设计提供数字化平台,构建并验证了扁平足三维有限元模型.首先基于扁平足患者的右脚CT图像数据,依次利用Mimics、Geomagic、UG和ABAQUS进行处理并生成扁平足足部有限元模型;然后通过模拟双足站立中期得到的足底压力数据与设备采集的数据进行对比,验证模型的有效性.仿真结果显示:其压力峰值与正常足一样,主要集中在跖骨头区和足跟区,依次是0.20 MPa和0.24 MPa,而设备测量值依次是0.21 MPa和0.26 MPa,误差分别为4.8%和7.7%;在足跟区,扁平足的压力峰值与压力分布主要集中在足跟内侧,与正常足不同;踝关节应力最大值是在距骨颈部位置,形变最大值是在腓骨处.