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FDM三维打印的支撑结构的设计算法 被引量：24
1
作者 陈岩 王士玮 +1 位作者 杨周旺 刘利刚 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2015年第2期259-269,共11页
熔融挤压式(FDM)三维打印是由熔化的塑料丝沉积组成物体模型的过程.熔化的塑料丝由喷嘴喷出并与喷嘴正下方的物体模型融合.然而,塑料丝只能沉积在已经存在的物体的上表面上.因此,需要在物体悬空的部位下方添加支撑结构使得物体能够被打... 熔融挤压式(FDM)三维打印是由熔化的塑料丝沉积组成物体模型的过程.熔化的塑料丝由喷嘴喷出并与喷嘴正下方的物体模型融合.然而,塑料丝只能沉积在已经存在的物体的上表面上.因此,需要在物体悬空的部位下方添加支撑结构使得物体能够被打印,否则塑料丝将悬在空中无法沉积,不能成型.本文设计并实现了一种保证三维物体模型能够打印的支撑结构方法.能够自动寻找支撑点,并且自动寻找添加支撑结构杆.此外,还调整了支撑杆的具体结构以增加稳定性以及易于剥除性.相比一般切片引擎如Cura,Mesh Mixer的处理方法,文中提出的算法能够在确保可打印性的前提下,有效减少三维打印的材料和时间消耗. 展开更多
关键词 三维打印机 FDM打印机 支撑结构 三维模型 几何建模
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含能材料3D打印机喷嘴参数对挤出速度的影响 被引量：12
2
作者 丁骁垚 樊黎霞 陆星宇 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第6期74-77,共4页
在熔融沉积(FDM)成型机的基础上,设计了一种适用于含溶剂的含能材料挤出成型的气压式喷头。利用了正交实验原理及有限元软件ANSYS/FLOTRAN,探讨了喷头的关键尺寸对挤出速度的影响规律,得出了各因素对挤出速度的影响程度,并建立了挤出速... 在熔融沉积(FDM)成型机的基础上,设计了一种适用于含溶剂的含能材料挤出成型的气压式喷头。利用了正交实验原理及有限元软件ANSYS/FLOTRAN,探讨了喷头的关键尺寸对挤出速度的影响规律,得出了各因素对挤出速度的影响程度,并建立了挤出速度与流道关键尺寸之间的指数预测模型,研究结果表明,最主要的影响参数为喷嘴直径大小,其次为成型段长度,入口收缩角等因素影响较小。所得指数预测模型与CFD计算值结果误差在8%左右,即可根据指数预测模型,通过调节压力大小来获取较为精确的挤出速度。 展开更多
关键词 3D打印 喷头 正交实验 ANSYS/FLOTRAN 指数预测模型
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浅析3D打印机的发展趋势 被引量：11
3
作者 杜鹏 王斌 《中国科技信息》 2014年第7期141-143,共3页
文章从时间活跃度、IPC技术分类、专利权人时间分布和排名、地区分布以及专利分布状态等几方面对3D打印机进行了专利分析,阐述了3D打印的发展状况,并对未来3D打印机的商业化和产业化进行了展望。
关键词 3D打印机 检索 专利分析 分布 趋势
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桌面式3D打印机的运动机构分析 被引量：4
4
作者 曾善文 潘亚嘉 +1 位作者 陈鹏 李锋 《装备制造技术》 2017年第2期151-154,共4页
3D打印技术是一种全新的制造方式,是各个系统化技术的综合,已逐渐融入到各个领域当中。选择其中一类常用的3D打印机,FDM成形制造工艺,对它的运动机构进行理论分析与实验运行。通过与core xy定位机构的对比,得知这类打印机运动机构效率... 3D打印技术是一种全新的制造方式,是各个系统化技术的综合,已逐渐融入到各个领域当中。选择其中一类常用的3D打印机,FDM成形制造工艺,对它的运动机构进行理论分析与实验运行。通过与core xy定位机构的对比,得知这类打印机运动机构效率更高等。 展开更多
关键词 3D打印机 运动机构 FDM
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Delta并联3D打印机运动学分析 被引量：4
5
作者 杨秀芳 孙有朝 +3 位作者 赵大旭 杨自栋 姚立健 张培培 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2019年第2期75-81,共7页
针对桌面型3D打印机的需求,基于Delta机构设计了一种3-PUU构型并联3D打印机,建立了基于向量运算的运动学模型,分析了解析形式的运动学逆解和正解问题,利用几何法求解了打印机构的工作空间。在综合机构尺寸基础上构建了3D模型,规划了3D... 针对桌面型3D打印机的需求,基于Delta机构设计了一种3-PUU构型并联3D打印机,建立了基于向量运算的运动学模型,分析了解析形式的运动学逆解和正解问题,利用几何法求解了打印机构的工作空间。在综合机构尺寸基础上构建了3D模型,规划了3D打印过程中典型的喷头运动轨迹,利用虚拟样机技术,在RecurDyn环境下进行了轨迹优化和仿真试验,验证了设计的合理性。 展开更多
关键词 3D打印机 并联机构 运动学 虚拟样机
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基于PLA的3D打印物件性能研究 被引量：2
6
作者 苏晨 李佳欣 +1 位作者 韩华林 柴坳 《湖北工业大学学报》 2016年第5期8-10,共3页
采用低成本快速成型3D打印机,通过改变层厚、填充方向和壳周边数3个重要的工艺参数,研究材料聚乳酸(PLA)打印出零件的机械性能。运用中心复合设计并通过matlab的模拟,测试不同参数条件下,PLA快速成型的零件的机械性能。运用经验模型,得... 采用低成本快速成型3D打印机,通过改变层厚、填充方向和壳周边数3个重要的工艺参数,研究材料聚乳酸(PLA)打印出零件的机械性能。运用中心复合设计并通过matlab的模拟,测试不同参数条件下,PLA快速成型的零件的机械性能。运用经验模型,得到零件的最优化工艺参数和机械性能。研究表明,在实验结果的基础上建立共同的工艺参数,可以得到机械性能优良的零件。 展开更多
关键词 工艺参数 3D打印机 PLA 机械性能
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计算的理念——从机械推理者到元胞自动机再到3D打印机 被引量：2
7
作者 齐磊磊 《系统科学学报》 CSSCI 北大核心 2016年第2期14-17,共4页
人们对数、算法或者计算的尊崇与信仰贯穿于科学与技术发展的整个历史过程中。从最初认为人们的思维推理是可以用数学表达、是可计算的,到后来元胞自动机理论提出复杂系统的关键核心是可计算的,再到现在认为当代技术的重大问题是可计算... 人们对数、算法或者计算的尊崇与信仰贯穿于科学与技术发展的整个历史过程中。从最初认为人们的思维推理是可以用数学表达、是可计算的,到后来元胞自动机理论提出复杂系统的关键核心是可计算的,再到现在认为当代技术的重大问题是可计算的,如第三次产业革命引领了大数据时代的到来、云计算以及3D打印机的出现,表明了产业中的可计算性。我们承认有一些符号运算是处理不了的,同时也主张世界是可以通过数学表达的。 展开更多
关键词 计算 机械推理者 元胞自动机 3D打印机
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熔融沉积式3D打印机机架及丝杠滑轨系统设计 被引量：1
8
作者 赵寒涛 赵欣悦 +1 位作者 董莘 邢娜 《自动化技术与应用》 2018年第12期17-23,共7页
3D打印作为前沿性、先导性的新兴技术,正在促使传统制造技术和传统生产工艺发生深刻变革。本文详细的介绍了熔融沉积式3D打印机机架及丝杠滑轨系统的设计,解决了打印平稳和可靠的问题。
关键词 熔融沉积 3D打印机 滚珠丝杠
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1:10缩尺人工头研制及其在建筑声学缩尺模型测量中的应用 被引量：1
9
作者 孙海涛 赵越喆 吴硕贤 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期122-128,共7页
采用三维激光扫描技术对01dB MK2B人工头进行扫描,建立了包含耳道的人工头数字模型,再利用3D打印技术按照1:10的缩尺比打印出缩尺人工头,并将1/8 in传声器嵌入缩尺人工头内。在消声室内分别测量了足尺和缩尺人工头的双耳脉冲响应,并计... 采用三维激光扫描技术对01dB MK2B人工头进行扫描,建立了包含耳道的人工头数字模型,再利用3D打印技术按照1:10的缩尺比打印出缩尺人工头,并将1/8 in传声器嵌入缩尺人工头内。在消声室内分别测量了足尺和缩尺人工头的双耳脉冲响应,并计算了双耳时间差ITD、双耳声压级差ILD以及双耳互相关系数IACC,对比分析结果显示两者吻合很好。将研制的人工头应用于天津文化中心音乐厅1:10声学缩尺模型IACC参数测量,模型测量结果与现场测量结果一致。该方法制作的缩尺人工头可用于声学缩尺模型实验中厅堂空间感参数的测量并有望应用于可听化技术。 展开更多
关键词 缩尺模型 建筑声学 互相关系数 脉冲响应 模型测量 混响时间 缩尺比 天津文化 厅堂音质 三维激光扫描
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神奇的3D打印机
10
作者 解乃军 刘婷 +1 位作者 孙乾 邓罗宇 《变频器世界》 2014年第11期89-91,共3页
"神奇的3D打印机"在计算机辅助设计数据的指引下,综合运用台达AH500编程技术、数字模拟电子技术、计算机技术及传感器技术等组成高速可靠的自动控制系统,实现目标物体的3D打印及实时显示控制。所提出的系统将极大缩小产品从&q... "神奇的3D打印机"在计算机辅助设计数据的指引下,综合运用台达AH500编程技术、数字模拟电子技术、计算机技术及传感器技术等组成高速可靠的自动控制系统,实现目标物体的3D打印及实时显示控制。所提出的系统将极大缩小产品从"概念"到"定型"的时间,从而加快产品的供给和更新周期,所制造出的3D打印机无需原胚和模具,可直接通过层层增加材料的方法"打印"出产品,整个过程几乎没有任何浪费。实现了绿色环保的设计目标。 展开更多
关键词 AH500 3D打印机 自动控制系统 绿色 环保
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基于FDM的桌面型3D打印机速度提升技术 被引量：2
11
作者 伍倪燕 傅贵兴 廖璘志 《科技通报》 北大核心 2016年第3期87-91,共5页
由于桌面型3D打印机是一种以数字模型文件为基础的累积制造技术,容易受到打印速度的影响降低打印机工作效率,传统的桌面型3D打印机采用单路固定数据传输和逐层打印的方式,增加了打印时间,导致打印速度慢的问题。提出基于频分多路复用(F... 由于桌面型3D打印机是一种以数字模型文件为基础的累积制造技术,容易受到打印速度的影响降低打印机工作效率,传统的桌面型3D打印机采用单路固定数据传输和逐层打印的方式,增加了打印时间,导致打印速度慢的问题。提出基于频分多路复用(FDM)的桌面型3D打印机速度提升算法。分析了桌面型3D打印机的工作原理,设计桌面型3D打印机的喷墨控制模型,采用打印效率和打印速度对偶分析方法,融入频分多路复用(FDM)方法实现桌面型3D打印机的多目标集优化控制,并对速度量化指标进行评估,根据不同频率传送各路打印请求消息,实现打印速度提升。仿真实验表明,该技术能有效降低各路打印输入信号的干扰频谱,实现3D打印机的喷墨准确控制,大幅降低打印时间和内存开销,提高打印速度。 展开更多
关键词 桌面型3D打印机 频分多路复用 速度提升
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工业级熔体微分3D打印技术制作大型工业制品 被引量：2
12
作者 刘丰丰 杨卫民 +3 位作者 李飞 张玉雷 王成硕 焦志伟 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期17-20,共4页
桌面3D打印技术已得到社会认可,而针对工业级大型3D打印技术的研究很少。工业级熔体微分3D打印技术,采用螺杆塑化熔融方式,具有更大的成型尺寸;可加入颗粒状聚合物,拓宽3D打印耗材种类;使用3 mm大喷嘴,有效提高打印速度。该工业级熔体微... 桌面3D打印技术已得到社会认可,而针对工业级大型3D打印技术的研究很少。工业级熔体微分3D打印技术,采用螺杆塑化熔融方式,具有更大的成型尺寸;可加入颗粒状聚合物,拓宽3D打印耗材种类;使用3 mm大喷嘴,有效提高打印速度。该工业级熔体微分3D打印技术中各个打印参数(如层高、喷嘴直径等)设置对于制品成型及制品力学性能有着至关重要的影响。将不同基材的玻纤复合材料作为研究对象,运用自主搭建的工业级熔体微分3D打印实验平台,研究不同打印参数下制品成型效果。通过SEM电镜图、TGA热重分析仪、DSC差示扫描量热法、拉力测试仪对制品及原材料进行分析。文章验证了该新型工业级熔体微分3D打印机对玻纤复合材料制备大型3D打印制品的可行性,且可以为工业级大型3D打印技术的发展提供理论基础和技术指导。 展开更多
关键词 工业级3D打印机 螺杆塑化 大型3D打印制品 复合材料 工艺参数 熔融层积成型
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非封闭式FDM 3D打印机喷头温度控制器研究 被引量：1
13
作者 张金立 施一萍 +2 位作者 刘瑾 吕晨悦 程宗政 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第1期53-55,59,共4页
针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例-积分-微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改... 针对非封闭式熔融沉积成型(FDM)技术3D打印机喷头温度受环境温度、打印机内部加热元件、打印喷头系统的散热性能和空气流速等因素的影响,喷头温度的控制变得复杂且呈非线性,传统比例-积分-微分(PID)控制无法满足打印需求的问题,提出改进鲸鱼优化的反向传播(BP)-PID控制器对PID参数自适应控制,从而对喷头温度精确控制。实验表明:改进的鲸鱼优化算法比遗传算法与粒子群算法寻优能力更强,且经改进鲸鱼算法优化的BP-PID喷头温度控制器稳定速度更快,自适应能力更强。 展开更多
关键词 熔融沉积成型(FDM)3D打印机 鲸鱼优化算法 反向传播(BP)神经网络 比例-积分-微分(PID)控制 喷头温度
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3D打印在教育中的创新应用 被引量：40
14
作者 杨洁 刘瑞儒 霍惠芳 《中国医学教育技术》 2014年第1期10-12,共3页
随着3D打印的兴起,不断有学者将其应用于教育中。通过文献并结合国内外3D打印在教育中的案例,详细分析、总结了其在教育中的具体应用及效果,同时对其发展进行了预测。
关键词 3D打印机 教育 科研 创新
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3D打印技术及其应用综述 被引量：31
15
作者 李昕 《凿岩机械气动工具》 2014年第4期36-41,共6页
随着近年来信息技术和材料科学的迅猛发展,3D打印技术在航天、建筑、医疗、制造业等的应用日益普及,已逐步进入到人们的日常工作与生活中。本文对3D打印技术的起源、工作原理及应用现状作一简单介绍,并就其优缺点及发展前景进行了较全... 随着近年来信息技术和材料科学的迅猛发展,3D打印技术在航天、建筑、医疗、制造业等的应用日益普及,已逐步进入到人们的日常工作与生活中。本文对3D打印技术的起源、工作原理及应用现状作一简单介绍,并就其优缺点及发展前景进行了较全面的论述。 展开更多
关键词 3D打印 3D打印机 快速成型
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熔融沉积成型3D打印机混色装置的研究 被引量：27
16
作者 韩善灵 李志勇 +1 位作者 肖宇 徐旭 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第11期116-118,122,共4页
当前基于熔融沉积成型的桌面级3D打印机的大部分打印头装置只能打印一种颜色的耗材,打印出来的物体颜色单一,为了解决这一问题,在分析了整个3D打印头装置的基础上,运用TRIZ理论对3D打印头进行了创新设计,设计出一种双进料单挤出的打印... 当前基于熔融沉积成型的桌面级3D打印机的大部分打印头装置只能打印一种颜色的耗材,打印出来的物体颜色单一,为了解决这一问题,在分析了整个3D打印头装置的基础上,运用TRIZ理论对3D打印头进行了创新设计,设计出一种双进料单挤出的打印头装置,该打印头装置能将两种颜色的耗材融化混合,并从同一喷嘴挤出,实现混色打印。运用UG有限元模块对所设计机构进行了温度场的模拟分析,最终对装置进行了试验,验证了温度场分析的正确性,达到了混色要求,为3D打印机混色装置的进一步研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 3D打印机 TRIZ理论 混色 温度场
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基于模糊PID的FDM型3D打印机喷头温度控制系统 被引量：18
17
作者 胡亚南 祁广利 +1 位作者 霍蛟飞 王鹏文 《包装工程》 CAS 北大核心 2017年第19期173-178,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 FDM 3D打印机 喷头 温度控制 模糊控制 PID
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3D打印混凝土技术的初探 被引量：16
18
作者 石从黎 林宗浩 +1 位作者 陈敬 向川 《重庆建筑》 2017年第3期24-27,共4页
随着3D打印技术的快速发展,将3D打印技术应用于建筑业是每一个建筑人的梦想。该文从混凝土3D打印机、3D打印混凝土材料两大主要部分出发对3D打印混凝土技术进行了探索性研究。自行设计并制作了一台混凝土3D打印机,开发出了适用于3D打印... 随着3D打印技术的快速发展,将3D打印技术应用于建筑业是每一个建筑人的梦想。该文从混凝土3D打印机、3D打印混凝土材料两大主要部分出发对3D打印混凝土技术进行了探索性研究。自行设计并制作了一台混凝土3D打印机,开发出了适用于3D打印的混凝土材料,并打印出了混凝土实体。 展开更多
关键词 3D打印建筑 3D打印机 3D打印混凝土 3D打印实例
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3D打印机喷头组件结构优化设计 被引量：15
19
作者 王君 陈红杰 +2 位作者 龚雅静 汪泉 任军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第10期157-160,共4页
针对3D打印机喷头组件的打印精度低和表面粗糙、安装不便、喷头易堵塞等问题,建立喷头组件装配模型,分析其模型特征。并结合傅里叶热传导定律,利用ANSYS workbench对喷头组件进行热力学分析,经仿真分析和实践应用,对打印头组件和铁氟龙... 针对3D打印机喷头组件的打印精度低和表面粗糙、安装不便、喷头易堵塞等问题,建立喷头组件装配模型,分析其模型特征。并结合傅里叶热传导定律,利用ANSYS workbench对喷头组件进行热力学分析,经仿真分析和实践应用,对打印头组件和铁氟龙管的结构进行重新优化设计。最后将原始喷头组件和改进后的喷头组件进行比较,得到改善后的打印机喷头堵塞频次明显降低,流畅度更好,打印件表面质量也得到了提高,主要散热部件自身散热效率至少提高8.17%,为3D打印机的进一步推广和发展提供了参考。 展开更多
关键词 3D打印机 喷头组件 温度场 铁氟龙管
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3D打印机控制系统的设计 被引量：14
20
作者 徐军 王天伦 《计算机测量与控制》 2017年第3期51-54,共4页
设计了一种3D打印机控制系统,采用微控制器ATmega2560为主控制器,集成了USB通信接口模块、打印头温度检测模块、LCD控制器模块以及电机驱动模块等;利用计算机切片软件将3D模型切片产生G代码,通过串口送到主控制器,主控制器处理G代码并... 设计了一种3D打印机控制系统,采用微控制器ATmega2560为主控制器,集成了USB通信接口模块、打印头温度检测模块、LCD控制器模块以及电机驱动模块等;利用计算机切片软件将3D模型切片产生G代码,通过串口送到主控制器,主控制器处理G代码并对电机驱动模块发送控制信号,采用PWM脉冲宽度调制技术控制3D打印机的XYZ三轴电机及挤出机电机进行3D打印,为了保证打印头快速达到打印温度并保持温度恒定,采用增量式PID算法实现对温度的精确控制;测试结果表明,采用增量式PID算法后,挤出头温度控制在245℃,控制精度为1℃,将原来的300s左右进入恒温状态提高到75s左右进入恒温状态,提高了三维打印恒温控制的性能,减少了打印过程中打印材料断丝、粗细不均匀等现象,满足了对打印质量的要求。 展开更多
关键词 微处理器ATmega2560 3D打印机 PID控制 温度控制
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