D打印技術(shù)的缺點(diǎn)及解決辦法_第1頁
D打印技術(shù)的缺點(diǎn)及解決辦法_第2頁
D打印技術(shù)的缺點(diǎn)及解決辦法_第3頁
D打印技術(shù)的缺點(diǎn)及解決辦法_第4頁
已閱讀5頁,還剩3頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、一、結(jié)合現(xiàn)有 3D 打印技術(shù)的研究現(xiàn)狀,闡述現(xiàn)有3D 打印技術(shù)的缺點(diǎn),以及該缺點(diǎn)的解決辦法,針對現(xiàn)有某一種3D 打印方法進(jìn)行改進(jìn)。簡述3D 打印技術(shù)未來的發(fā)展方向(2000字以上)?,F(xiàn)有 3D打印技術(shù)的缺點(diǎn)及解決方法1、材料的限制 ?目前主流的 3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)聚合物塑料、 某些金屬或者陶瓷打印, 但目前無法實(shí)現(xiàn)打印的材料還非常多。材料的限制主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面的限制,一方面,目前的 3D 打印技術(shù)可打印的材料種類有限, 無法完全適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中所需的各種各樣的材料的打印。 這使得 3D打印技術(shù)只能應(yīng)用于一些特定場合, 普及推廣仍有很大的障礙。另一方面,針對特定的 3D打印機(jī),可打印的材料種類

2、更是特定的幾種或幾類,這使得針對每種或每類材料,就需要設(shè)計(jì)專屬的 3D 打印機(jī),通用性不如傳統(tǒng)的機(jī)械加工好。雖然目前在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但除非這些進(jìn)展達(dá)到成熟并有效,否則材料依然會是 3D 打印的一大障礙。解決方法 :針對以上兩方面問題,可以以這樣的思路尋求解決方案。一、研發(fā)新材料,這也是國家目前大力發(fā)展的方向。通過研發(fā)新型的打印性能好、材料性能還能達(dá)到傳統(tǒng)材料要求材料,提高3D 打印技術(shù)的通用性。二、提高3D 打印機(jī)本身的通用性??梢詮哪K化設(shè)計(jì)角度出發(fā),本體結(jié)構(gòu)保持一致,對不同種類或類型的材料,只改變部分部件如噴頭,而且部件的拆裝性能要好,方便更換。?2、打印效率低效率低可

3、以從兩個(gè)角度進(jìn)行分析。一、與傳統(tǒng)機(jī)械加工比較,機(jī)械加工是在毛坯的基礎(chǔ)上減材形成,通常毛坯和零件之間相差的材料較少,即需要去除的材料少, 加工比較快; 而 3D 打印技術(shù)必須將所有零件實(shí)體所需材料通過增材方式堆疊,材料體積大。所以從去除或堆疊得材料體積量來比較,增材的體積量通常比減材的體積量要大。二、從成型運(yùn)動(dòng)方面考慮,傳統(tǒng)的機(jī)械加工主運(yùn)動(dòng)多為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而 3D 打印技術(shù)為直線運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)更容易達(dá)到更大的速度,而且保持一定的穩(wěn)定性, 3D 打印技術(shù)的掃描運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),很難達(dá)到較大的速度。因此,3D打印技術(shù)不僅所需加工的體積量大,而且運(yùn)動(dòng)速度受限,所以綜合加工效率低。解決方法 :針對問題一,可

4、以考慮在一定的規(guī)則毛坯材料上增材,減少需要打印的材料量,主要是用于大批量生產(chǎn)情況下,預(yù)先設(shè)計(jì)一系列實(shí)體輪廓中所包含的最小毛坯,在毛坯的基礎(chǔ)上打印。針對問題二,從機(jī)構(gòu)學(xué)角度,可以設(shè)計(jì)可高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),如并聯(lián)機(jī)構(gòu)。另外也需要協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)材料,增快其熔融速度或凝固速度。還可以從軟件及軌跡規(guī)劃角度著手,采用梯度設(shè)計(jì)思想, 對于有強(qiáng)度等方面要求的,填充率選擇大一些,其他部分填充率小一些,而不是像目前整個(gè)實(shí)體都選擇同一填充率。3、質(zhì)量和精度低:首先是質(zhì)量問題,由于 3D 打印采用“分層制造,層層疊加”的增材制造工藝,層與層之間的結(jié)合再緊密,也無法和傳統(tǒng)模具整體澆鑄而成的零件相媲美,而零件材料的微觀組織和結(jié)構(gòu)決

5、定了零件的物理性能如強(qiáng)度、剛度、耐磨性、耐疲勞性、氣密性等大多不能滿足工程實(shí)際的使用要求。其次是精度問題, 由于 3D 打印技術(shù)固有的成型原理及發(fā)展還不完善,其打印成型零件的精度包括尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都較差,不能作為功能性零件,只能做原型件使用,從而其應(yīng)用將大打折扣。解決方法 :對于質(zhì)量問題,可以考慮從打印路徑的角度出發(fā),使打印紋理走勢與零件主要受力方向一致, 增加其強(qiáng)度, 防止在力的作用下, 零件發(fā)生撕裂或破壞。對于精度問題,盡可能研究高分辨率打印技術(shù),將層分辨率降低,但也要考慮與打印效率的匹配問題。另外可以增減材技術(shù)相結(jié)合,通過減材技術(shù)進(jìn)行表面處理或其他后處理。二、針對現(xiàn)有的一

6、種3D 打印方法的改進(jìn)針對 SLA 打印原理,是利用一個(gè)紫外激光器進(jìn)行二維掃描,來實(shí)現(xiàn)逐層材料的固化,這樣掃描會特別慢,效率較低。提出這樣的改進(jìn)思路:將單個(gè)激光器改為一種二維的屏幕型激光器,通過程序控制,將三維模型進(jìn)行實(shí)體分層,然后每打印一層,該面激光器顯示的就是該層的形狀,從而實(shí)現(xiàn)該層的直接成型,而省去了掃描的程序,這樣打印速率會明顯提高,這樣效率會提高很多。三、 3D打印技術(shù)未來的發(fā)展方向1、材料方面 : 在新材料技術(shù)的推動(dòng)下,更多的材料種類可以被打印,而且材料的性能比現(xiàn)有材料更好。 同一打印機(jī)可打印的材料種類增多,是的 3D打印技術(shù)更加普及。2、效率方面 : 從硬件和軟件層面都較現(xiàn)有技術(shù)

7、有提高,打印效率實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。3、質(zhì)量和精度方面:通過改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù),或者與其他工藝結(jié)合,質(zhì)量和精度都可以達(dá)到零件的要求,而并非只能打印快速原型。4、多材料復(fù)合打印: 在材料種類越來越多、材料性能越來越好的情況下,多材料復(fù)合打印更能充分發(fā)揮各種材料的性能優(yōu)勢,是未來的一個(gè)發(fā)展趨勢。4、新型原理的出現(xiàn) :3D 打印技術(shù)是比較廣義的定義,事實(shí)上只要能進(jìn)行材料增加的技術(shù) 都可 用于 3D 打印,尤其是在微納 3D 打印技術(shù)方面,各種新技術(shù)在最近幾年已經(jīng)大量涌現(xiàn)。5、應(yīng)用領(lǐng)域變廣 : 目前的 3D 打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于制造領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、航天、軍工、汽車、生物科技等領(lǐng)域,在未來的發(fā)展中,學(xué)科交叉已經(jīng)成為熱

8、門趨勢,因此3D 打印也會向更多的領(lǐng)域延伸。6、生產(chǎn)模式的改變:隨著3D 打印技術(shù)的進(jìn)一步普及,工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)模式會發(fā)生一些顯著的變化,生產(chǎn)方式也會發(fā)生相應(yīng)的變化,定制化個(gè)性化的生產(chǎn)成為可能。二、根據(jù)現(xiàn)有 3D 打印技術(shù)相關(guān)知識,設(shè)計(jì)一種新的 3D打印方法,可結(jié)合目前尚未用于 3D 打印領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)。 畫出所設(shè)計(jì)技術(shù)的原理圖, 并詳分步驟細(xì)說明其工作原理、實(shí)施步驟和優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn) FDM多種材料復(fù)合打印的一些想法:可打印的材料有不同的種類,每種材料具有各自的優(yōu)勢,如強(qiáng)度、剛度、輕質(zhì)等方面。對于每一種材料,又有幾個(gè)不同的系列,體現(xiàn)為材料力學(xué)性能的不同,分別用于不同的零件要求。 每種材料都設(shè)計(jì)特定的噴嘴,這種噴頭是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的,方便更換,更換方式可參考加工中心刀庫換刀的方式進(jìn)行。 每種噴頭可打印一系列的材料,這些材料有預(yù)先的安裝接口,當(dāng)更換材料系列時(shí),噴頭部件移動(dòng)到相應(yīng)接口,材料方便送入噴頭。實(shí)際打印操作時(shí),可結(jié)合工程分析軟件,對零件力學(xué)性能要求進(jìn)行分析,可以將零件不同部位用不同材料進(jìn)行打印,各自充分發(fā)揮各種材料的性能優(yōu)勢,使整體的零件能達(dá)到實(shí)用要求。例如承受應(yīng)力較小的部分,可以用低強(qiáng)度材料,如果有減重要求,此時(shí)可選用輕質(zhì)材料;承受應(yīng)力較大的部分,選用高強(qiáng)度

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論