桌面3D打印機的使用及維護 課件 第4、5章 3DP桌面3D打印機的技術(shù)原理、PCM 3D打印機的使用及維護

3DP桌面3D打印機的技術(shù)原理第四章技術(shù)原理工藝流程技術(shù)特點墨粘粉式3D打印技術(shù)（3DPG，常被稱為3DP）又稱為三維印刷技術(shù)。

4.13DP桌面3D打印機的技術(shù)原理4.1.13DP桌面3D打印機原理概述1）在上一層黏結(jié)完畢后，成型缸下降一個層厚的距離，供粉缸上升一定高度，通過平整滾筒推出一定的粉末，將工作臺鋪平并壓實。2）平整滾筒鋪粉時多余的粉末被整粉裝置收集。3）噴頭在計算機控制下，按下一建造截面的成形數(shù)據(jù)有選擇地噴射黏結(jié)劑建造層面。4）如此周而復(fù)始地送粉、鋪粉和噴射黏結(jié)劑，最終完成一個三維粉體的黏結(jié)。5）未被噴射黏結(jié)劑的地方為干粉，在成形過程中起支撐作用，且成形結(jié)束后，比較容易去除。6）將打印好的物體進行燒制等后續(xù)處理。工藝流程：優(yōu)點：1）打印速度快，無需添加支撐。2）技術(shù)原理同傳統(tǒng)傳統(tǒng)工藝相似。3）可在黏結(jié)劑中添加墨盒以打印全色彩的原型。不足：1）成型件的強度較低。2）工件表面光潔度低，且精細度較差。3）技術(shù)復(fù)雜、成本高。3DSystems公司推出的ProJetx60系列全彩色3D智能打印機，能夠打印AdobePhotoshop上90%的顏色和使用了新的3D打印材料VisiJetPXL。ProJetx60系列全彩3D打印機使3DSystems公司獨家ColorJet的3D打印技術(shù)（CJP），您可以打印出精美細致的作品。還配備了了更快的打印模式選擇，并且讓用戶可以更加方便使用平板電腦或智能手機進行連接，還有更強大的色彩和文件準備軟件工具。ProJet660Pro大尺寸機身，可打203×254×203mm，垂直打印速度高達每小時的28mm，并且運作高效，廢物可自動回收。主要應(yīng)用領(lǐng)域是產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)、數(shù)字化制造、美術(shù)制作等，打印機的具體技術(shù)參數(shù)見左表。4.13DP桌面3D打印機的技術(shù)原理4.1.23DP典型設(shè)備介紹ProJet660pro3D打印機由打印噴涂系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)、供墨系統(tǒng)、及各種傳感器組成，并配以自主研發(fā)的Easy3DPV1.0軟件，該軟件可實現(xiàn)三維圖形數(shù)據(jù)處理，加工過程的實時控制及模擬等功能：1）打印噴涂系統(tǒng)

2）運動控制系統(tǒng)

3）供墨系統(tǒng)

4）各類傳感器4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.1設(shè)備簡介項目性能參數(shù)外形尺寸（mm）1350（長）×800（寬）×1200（高）成型空間（mm）300（長）×300（寬）×300（高）垂直方向成型速度最高約20mm/h分層厚度（mm）0.05~0.2噴頭數(shù)量2套8通道4彩，共2880孔的壓電式噴頭系統(tǒng)軟件Easy3DPV1.0（自主研發(fā)）終身免費升級，支持格式：STL、VRML（彩色）控制單元自主研發(fā)軟件工作平臺Windows7、WindowsXP電源要求兩相三線，220V，50Hz，10A成型材料覆膜砂、陶瓷粉末、常用塑料粉末、石膏復(fù)合粉末墨水顏色乳白、青藍、紅、黃、黑色機器特點快速、全彩色、經(jīng)濟、長壽命、多材料設(shè)備組成：1）對環(huán)境的要求（1）環(huán)境溫度要求：26℃左右（2）環(huán)境濕度要求：小于60%RH（3）電源要求：兩相三線，220V,50Hz，10A，可靠接地（4）通風(fēng)要求：自然通風(fēng)換氣即可。（5）防火要求：安裝地點應(yīng)遠離易燃易爆物品，所有裝飾材料均應(yīng)阻燃。（6）安裝要求：①Easy3DP-II型全彩打印機與墻壁的間距為≥1米。②房間門及運輸通道寬應(yīng)大于2米，高應(yīng)大于2.5米。③Easy3DP-II型全彩打印機應(yīng)盡量安排在滿足條件②的一樓，或滿足條件②同時具有承重1噸以上電梯的其它樓層。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.1設(shè)備簡介Easy3DP-II型全彩打印機安全提示：2）Easy3DP-II型全彩打印機對操作人員的要求（1）操作人員在操作過程中不得將頭、手等部位靠近壓電式噴頭，以免被電壓灼傷。（2）調(diào)整系統(tǒng)時，必須由專業(yè)人員操作。（3）調(diào)試準備工作完畢后，進入正常工作狀態(tài)，須關(guān)閉系統(tǒng)門窗(蓋)，且在加工過程中不得隨意開啟。1開啟設(shè)備1）開機前的準備工作（1）用吸塵器清除工作臺面及鋪粉輥上粉塵。（2）檢查噴頭是否被污染，若不干凈，先用吸耳球吹一吹噴頭，再用專用尼龍布輕輕擦拭。（3）仔細檢查工作腔內(nèi)、工作臺面上有無雜物，以免損傷鋪粉輥及其他元器件。2）開機操作（1）啟動計算機，按下開機按鈕，其指示燈點亮。先啟動EasyPrint程序（確保在設(shè)備上電后，打印頭X軸可以正?；卦c）。（2）運行Easy3DPV1.0軟件系統(tǒng)，將工作臺面升至極限位置，并將儲粉缸降至極限位置。（3）將需加工的粉末材料慢慢倒入儲粉缸里面，應(yīng)少量多次。（4）在調(diào)試面板中，利用工作缸、儲粉缸的上升下降和鋪粉輥的來回移動，使粉末材料平鋪均勻。（5）通過磁盤或網(wǎng)絡(luò)將準備加工的STL或VRML文件調(diào)入計算機。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.2設(shè)備基本操作2關(guān)機操作零件制造完畢后，在[制造]對話框中選擇[退出]按鈕并確定，并退出[制造]對話框，最后點擊窗口右上角的關(guān)閉按鈕“X”或[文件]中的[退出]，退出Easy3DColor和EasyPrint軟件系統(tǒng)，回到windows界面，關(guān)閉計算機，最后關(guān)閉總電源。3軟件安裝系統(tǒng)配置的電腦為工業(yè)控制計算機，出廠前操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件都安裝完好。用戶使用時應(yīng)該專機專用，避免由于誤操作、計算機病毒等原因引起系統(tǒng)故障。拷入數(shù)據(jù)前（如：stl文件），請對數(shù)據(jù)源盤進行查殺病毒的處理，盡量確保不將病毒帶入計算機。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.2設(shè)備基本操作3軟件安裝如果確實發(fā)現(xiàn)操作系統(tǒng)故障，最好按方案一恢復(fù)系統(tǒng)，如果全新安裝，請按方案二的步驟進行：1）利用ghost恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試完畢后，客戶自行做一下系統(tǒng)的備份將系統(tǒng)盤（ghost）備份為一個鏡像文件。操作如下：（1）將系統(tǒng)啟動到DOS狀態(tài)下，進入存放ghost的目錄，輸入ghost。（2）選擇[Local]-[Partition]-[ToImage]確認OK（不支持鼠標的情況下，利用Tab鍵將焦點移到OK按鈕上，后單擊enter鍵），在彈出的對話框中選中要鏡像的盤，按OK，在彈出的對話框中選擇保存鏡像文件的盤及目錄，鏡像文件的名字，填好后，按Save鍵，在彈出的對話框后按enter，在彈出的對話框中選中Yes后，按enter，開始將C盤備份為一個對象文件?；謴?fù)系統(tǒng)：（一定要仔細不要覆蓋錯了盤）（1）將系統(tǒng)啟動到DOS狀態(tài)下，進入存放ghost的目錄，輸入ghost。（2）選擇[Local]-[Partition]-[FromImage]，利用彈出的對話框選中備份的鏡像文件，按Open，在彈出的對話框中按OK，在彈出的選擇目標盤的對話框中選擇要覆蓋的盤（認真！，慎重！，不要選錯?。。?，后按OK，在彈出的對話框中選中Yes后，按enter。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.2設(shè)備基本操作3軟件安裝如果確實發(fā)現(xiàn)操作系統(tǒng)故障，最好按方案一恢復(fù)系統(tǒng)，如果全新安裝，請按方案二的步驟進行：2）重新安裝系統(tǒng)首先安裝好windowsXP操作系統(tǒng)，并完成工控機主板、顯卡等基本硬件的驅(qū)動程序。安裝振鏡系統(tǒng)驅(qū)動時，根據(jù)提示選中RTC目錄下的slrtcdrv.inf文件。運行提供的DriverSetup目錄下的MarkDoc安裝本系統(tǒng)的硬件驅(qū)動。MarkDoc硬件驅(qū)動界面單擊

出現(xiàn)如下對話框

單擊，選擇DriverSetup目錄下的：SlsTempDriver.sys，然后單擊安裝溫控系統(tǒng)驅(qū)動。

運行DMC1410V1.1目錄下的REG2K.EXE可執(zhí)行文件，安裝系統(tǒng)運動控制驅(qū)動。

拷貝DriverSetup目錄下dll文件夾中所有dll

C:\WINNT\system32目錄中。

校正文件生成后，改名為sls.asc,放放在C:\LaserLink\cal\目錄下安裝完畢后重啟計算機，即可運行PowerRP軟件系統(tǒng)進行加工。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.3操控軟件介紹進入Easy3DPV1.0軟件系統(tǒng)后，打開一個STL文件，將出現(xiàn)如下圖4-6所示的主窗口：菜單項在界面的頂端，包括文件、顯示、設(shè)置、制造、模擬、幫助等六個菜單。1.文件菜單[打開]：打開一個用戶想要加工的STL或WRL文件。[保存]：保存用戶對該STL或WRL文件的修改。[另存為]：不覆蓋源文件，把修改后的文件存為另一個文件。[退出]：退出本程序，結(jié)束操作。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.3操控軟件介紹2.顯示菜單[透視投影]、[正交投影]，一般使用[正交投影]。[透視投影]可以進行旋轉(zhuǎn)、縮放，一般用來觀察零件的三維造型。[正交投影]可以在左邊視圖中顯示截面形狀。[點網(wǎng)模式]、[框架模式]、[填充模式]，一般使用[填充模式]。[顯示軸線]：選中后，右邊視圖中的三維模型上會顯示三根軸線。[工具欄]：顯示/隱藏工具欄。[狀態(tài)欄]：顯示/隱藏狀態(tài)欄。[控制臺]：顯示/隱藏控制臺。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.3操控軟件介紹3.實體變換[旋轉(zhuǎn)]：過中心點，沿X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)一定的角度（角度值可以任意設(shè)定）。[放縮]：將零件按比例縮放（比例值可以任意設(shè)定）。4.工具欄從左到右分別對應(yīng)與[打開]、[保存]、[制造]、[調(diào)試]、[實體變換]、[制造設(shè)置]、[模擬制造]、[設(shè)置切片層厚]、[切最頂層]、[切最底層]、[上切一層]、[下切一層]、[設(shè)置切片Z值]、[透視投影]、[正交投影]、[還原]5.狀態(tài)欄狀態(tài)欄位于軟件界面的最下端，總共5格，第一格顯示工具提示，第二格顯示鼠標位置，第三格顯示當前切片的Z坐標或選擇的Z位置，第四格顯示當前加工的零件有多少個三角形構(gòu)成，第五格顯示當前零件的長、寬、高。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.4打印參數(shù)設(shè)置1制造面板設(shè)定在菜單選項中選擇[制造]按鈕，便會彈出制造面板[打開打印程序]：打開EasyPrint打印程序。[導(dǎo)入圖片]：導(dǎo)入零件任意單層切片。[打印該層]：打印零件任意單層切片。[停止打印]：停止打印零件任意單層切片。[加工區(qū)間]：零件的起始高度與終止高度。[撲粉速度]：撲粉滾自轉(zhuǎn)速度。[開始制造]：全自動制造設(shè)定范圍內(nèi)的實體零件。[當前層數(shù)]：打印過程中顯示當前打印的層數(shù)。[暫停]：多層制造時暫停制造，再按此按鈕時繼續(xù)多層制造。[停止]：停止多層制造。但必須在完成一層的打印后才能停止。[退出]：停止并退出制造。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.4打印參數(shù)設(shè)置2控制面板設(shè)定控制面板對話框[X軸動作]：小車左移或右移，空白處給定數(shù)值，按一下對應(yīng)按鈕，鋪粉輥完成一次對應(yīng)的極限位置的移動。[位移]：使工作缸和送分缸所按設(shè)定的高度運行。箭頭分別代表上升和下降。中間為停止運行。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.5制造成型件1工藝流程注意：對于不同的材料、不同的后處理工藝，在做件之前須將它們的收縮、膨脹變形考慮進去，并將此數(shù)據(jù)加入計算機原型件的尺寸補償中。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.5制造成型件2圖形預(yù)處理Easy3DPV1.0軟件系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡(luò)或移動存儲設(shè)備接收STL或VRML文件。開機完成后，通過菜單的[文件]下拉菜單，讀取STL或VRML文件，并顯示在屏幕實體視圖框中，如果零件模型顯示有錯誤，請退出Easy3DPV1.0軟件系統(tǒng)，用修正軟件自動修正，然后再讀入，直到系統(tǒng)不提示有錯誤為止。通過[實體轉(zhuǎn)換]菜單，將實體模型進行適當?shù)男D(zhuǎn)，以選取理想的加工方位。加工方位確定后，利用[文件]下拉菜單的[保存]或[另存為]項存取該零件，以作為即將用于加工的數(shù)據(jù)模型。如果是[文件]下拉菜單中的文件列表中有的文件，用鼠標直接點擊該文件即可。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.5制造成型件3零件制作1）新零件制作步驟（1）點擊[文件]菜單，選擇零件，讀取需要制作的零件模型。

（2）點擊[設(shè)置]菜單，選擇[制造設(shè)置]項，進入[制造設(shè)置]對話框，選擇[實體變換]，對該零件進行角度變換或放縮，如不需角度變換或放縮，則無需點擊。選擇[切片填充顏色]，給定R、G、B的值來獲取切片填充部分的顏色（一般默認值為254、254、254）。

（3）點擊[制造]菜單，選擇[制造面板]項，進入[制造面板]對話框，在[制造面板]對話框中，點擊[打開打印程序]，設(shè)置好加工區(qū)間（起始高度和終止高度），設(shè)置好撲粉滾速度（一般在1000~2000），設(shè)置完之后點擊[開始制造]，如需暫停制造，則點擊[暫停制造]，需停止制造，則點擊[停止制造]。制作完成系統(tǒng)自動停止工作。[單層高度]為制造實體某一設(shè)置高度的那一層截面。如需打印某一層，則輸入該單層的高度，然后點擊[導(dǎo)入圖片]、[打印該層]。如需停止打印該層，則點擊[停止打印]即可。2）系統(tǒng)暫停和繼續(xù)加工

在自動制造過程中，如果想暫時停止制造，點擊制造對話框上的[暫停]按鈕，系統(tǒng)在加工完當前層后停止加工下一層。如果想繼續(xù)制造，按[暫停]按鈕重新開始制造。3）關(guān)機

零件制造完畢后，在[制造]對話框中選擇[退出]按鈕并確定，并退出[制造]對話框，最后點擊窗口右上角的關(guān)閉按鈕“X”或[文件]中的[退出]，退出Easy3DColor和EasyPrint軟件系統(tǒng)，回到windows界面，關(guān)閉計算機，最后關(guān)閉總電源。注意：在零件加工過程中，可以點擊[設(shè)置]菜單，隨時調(diào)整零件的制作參數(shù)。最好先使用暫停鍵使機器暫停后再設(shè)置。4.23DP桌面3D打印機的使用方法4.2.5制造成型件3零件制作4零件后處理

零件做完后，關(guān)閉主機電源。根據(jù)模型大小，至少等待60分鐘后，方可從工作缸中取出。用工具小心去掉多余的粉末。注意：需根據(jù)不同材料和用途做不同的后處理。石膏粉材料原型件轉(zhuǎn)變?yōu)楣に嚻芳暮筇幚砉に嚾缦拢?）首先將制作好的零件放入60±2℃的烘箱中烘烤，最少1小時。2）烘烤完之后，根據(jù)零件大小倒入適量的后處理膠水于盆中，將零件放入盆中浸泡（浸泡時間3~5s）。3）當零件浸泡至飽和狀態(tài)（沒有氣泡說明已達到飽和狀態(tài)）。4）至零件完全浸透后即可取出，將零件表面多余的膠液完全吸干，使零件表面無多余的混合液。方法如下：用吸水紙緊貼零件表面，待紙濕潤后換紙繼續(xù)，其間要不停的換紙，直至零件表面無多余的混合溶液，吸干后將零件放置于通風(fēng)處晾干即可。5）晾干后的零件置于干燥器內(nèi)避光放置。注意：液體材料易粘手，操作時應(yīng)戴手套，固化劑及稀釋劑對皮膚和呼吸系統(tǒng)有刺激作用，操作時應(yīng)穿防護服，戴口罩。4.33DP桌面3D打印機的維護及保養(yǎng)4.3.1整機的維護及保養(yǎng)1電柜的維護電柜在工作時嚴禁打開，每次加工完零件后必須認真清潔，防止灰塵進入電器元件內(nèi)部，引起元器件損壞。2電器的維護各電機及其電器元器件要防止灰塵及油污污染。3設(shè)備的維護機器各個運動部件的粉塵要及時清潔干凈。4.33DP桌面3D打印機的維護及保養(yǎng)4.3.2工作缸的維護及保養(yǎng)

加工零件之前和零件加工完畢之后，都必須對工作缸、儲粉缸、鋪粉輥及整個系統(tǒng)進行清理（此時零件必須取出）。清理先后順序如下：（1）把剩余的粉末取出。（2）用吸塵器吸走工作缸及其周圍的殘渣。4.3.3絲桿和導(dǎo)軌的維護及保養(yǎng)

定期對Z軸絲桿及X軸、Y軸導(dǎo)軌進行去污，上油。X軸、Y軸移動導(dǎo)軌每周需補充潤滑油一次，Z軸絲桿每隔三個月需補充潤滑油一次，具體方法如下：1鋪粉輥移動導(dǎo)軌的潤滑打開后門，將蓋在軌道上的皮老虎掀起，分別在兩條導(dǎo)軌上加注潤滑油（或40號機油），然后將滑塊左右移動數(shù)次即可。2工作缸、儲粉缸導(dǎo)柱導(dǎo)套和絲桿的潤滑將工作缸、儲粉缸上升到上極限位置，松開固定活塞不銹鋼蓋板的螺釘，輕輕取下不銹鋼板（鋼板下的毛氈不得錯位），用油槍對準導(dǎo)柱（四根）注射適量的潤滑油（或40號機油），絲桿使用鋰基潤滑脂（專用潤滑油）輕涂在絲桿螺紋里，輕輕蓋上不銹鋼板（鋼板下的毛氈不得錯位），然后擰緊螺釘，再將工作缸及儲粉缸上下運動一次即可。4.33DP桌面3D打印機的維護及保養(yǎng)4.3.4噴頭的保養(yǎng)和清洗（白墨、彩墨、覆膜砂膠水通用）核心提示：3D打印機在使用過程中的噴頭堵塞問題，主要以“預(yù)防為主”。要保持噴頭最佳工作狀態(tài)的最好的方法，是您每天對噴頭做一些適應(yīng)而有效的日常維護，那將大減少噴嘴堵塞的可能性，因此，請您仔細閱讀以下內(nèi)容并參考操作。設(shè)備安裝完畢后，以及設(shè)備啟用初期對噴頭進行的保養(yǎng)維護。為使噴頭進入最佳動作狀態(tài)，在設(shè)備正式開始承接制作業(yè)務(wù)之前，請務(wù)必用1~2天時間盡最大可能多打印一些畫面，畫面最好是CMYK4色都用到的，而且在畫面的二邊都要加上C、M、Y、K4色色條以確保4個噴頭始終處于噴墨狀態(tài)。1每天工作完成后如何對噴頭進行保養(yǎng)維護；

2發(fā)現(xiàn)噴嘴輕微堵塞后的處理方法；3在打印過程中頻繁發(fā)生噴嘴堵塞時的處理方法；4設(shè)備預(yù)計要48小時以上暫不使用時的處理方法。

注意：噴頭頂端的信號接口切勿接觸清洗液，否則會損壞噴頭。注意：使用手動氣泵時切勿用力過猛，否則會因壓力過大而損壞噴頭。4.33DP桌面3D打印機的維護及保養(yǎng)4.3.5常見故障及處置方法Easy3DPV1.0系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，可根據(jù)表4-3查找故障處理辦法，一般均能解決。用戶仍然無法解決，請與供應(yīng)商聯(lián)系。常見故障產(chǎn)生原因解決方法開機后計算機不能啟動硬件接插件未安裝好。檢查所有插頭和總電源開關(guān)。STL或WRL文件打開后，圖形文件不正常三維CAD軟件轉(zhuǎn)換STL文件格式不正確；2)ST或WRL文件有錯。將三維CAD軟件重新轉(zhuǎn)換(二進制或文本格式)；對STL或WRL文件進行糾錯。極限故障限位開關(guān)損壞；更換極限開關(guān)。零件層間粘接不好材料與打印工藝參數(shù)不匹配；墨水出墨量不足。調(diào)整打印參數(shù)；檢查噴頭出墨量，調(diào)整出墨量，檢查墨盒墨水量。制冷器工作不正常，制冷器溫控器數(shù)據(jù)閃動溫度傳感器線斷；壓縮機出現(xiàn)接觸不良。重新接線；打開制冷器機殼檢查接線；與制造商聯(lián)系；任一路空氣開關(guān)斷開電路中有短路現(xiàn)象。與制造商聯(lián)系。小車沖出限位限位開關(guān)損壞打印圖形尺寸與設(shè)定幅面不符合；光柵尺信號異常。與制造商聯(lián)系；與制造商聯(lián)系；矯正光柵尺；鋪粉輥無法移動同步帶損壞；鋼帶或撲粉輥卡死；鋼帶變形；與制造商聯(lián)系。三缸無法移動絲桿走到極限位置；限位開關(guān)損壞；電機驅(qū)動器損壞；電機鎖緊螺母松懈；使撞塊離開極限開關(guān)；更換限位開關(guān)；更換電機驅(qū)動器；與制造商聯(lián)系。噴頭不噴墨1）噴頭堵塞2）噴頭電路損壞3）噴頭版損壞1）清理噴頭（詳見噴頭的維護）2）更換新的噴頭3）跟換噴頭版墨棧無法吸墨1）墨桟與噴頭沒有接觸位置不對2）墨桟漏氣3）墨泵電機堵塞或損壞4）膜囊破裂1）耐心對準兩者之間的位置2）更換墨桟3）清理或跟換4）膜囊跟換PCM3D打印機的使用及維護第五章無模鑄型制造技術(shù)（PatternlessCastingManufacturing，常被稱為PCM），是由佛山市峰華卓立制造技術(shù)有限公司將CAD計算機三維設(shè)計、3D打印技術(shù)與樹脂砂工藝有機結(jié)合而開發(fā)出的一種數(shù)字化制造的綜合技術(shù)。1技術(shù)原理無模鑄型快速制造技術(shù)是將CAD計算機三維設(shè)計、3D打印技術(shù)與樹脂砂造型工藝有機結(jié)合而開發(fā)出的一種數(shù)字化制造的綜合技術(shù)，它利用快速成形技術(shù)的離散/堆積成形原理，進行了工藝和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新而開發(fā)出的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的一種先進的數(shù)控制造技術(shù)與裝備。5.1PCM3D打印機的使用及維護5.1PCM技術(shù)介紹5.1.1PCM打印機原理概述無模鑄型快速制造技術(shù)（PCM）工作原理示意圖4）全自動操作，勞動強度低，且對工人技能要求低。5）原材料易得，可回用；無需模樣，可節(jié)省大量國家資源，完全符合國家環(huán)保的要求。1）無需模具，鑄型直接成形。減少制作模具的人力、物力和財力的浪費。省去制作模樣的時間，縮短制造周期。2）用數(shù)字技術(shù)控制，制作的形狀、尺寸準確，大大減少加工余量。3）可制造任意復(fù)雜形狀的鑄型、模具，愈復(fù)雜愈顯示其優(yōu)越性。2技術(shù)特點5.1PCM3D打印機的使用及維護5.1PCM技術(shù)介紹5.1.1PCM打印機原理概述

在各行各業(yè)的產(chǎn)品制造以及新產(chǎn)品開發(fā)當中，都需要大量地生產(chǎn)內(nèi)腔、表面較為復(fù)雜的鑄件，例如：汽車發(fā)動機的缸體缸蓋，飛機的大中型復(fù)雜金屬鑄件各類泵的泵體及葉輪，汽輪機高壓殼體，石油防噴器及各類閥體，武器裝備中復(fù)雜結(jié)構(gòu)的金屬零件，火箭導(dǎo)彈上使用的耐熱合金件等等。利用PCM系列產(chǎn)品，不但可以縮短開發(fā)和制造周期，而且尺寸精確，加工余量小，表面質(zhì)量好，生產(chǎn)成本低。單件、小批量、個性化金屬零件的制造批量生產(chǎn)鑄件的鑄造模具內(nèi)外表面比較復(fù)雜的模具5.1PCM3D打印機的使用及維護5.1PCM技術(shù)介紹5.1.2用無模鑄型快速制造技術(shù)制造鑄造模具的方法5.1.3工藝適用范圍3安全注意事項1）使用設(shè)備前必須經(jīng)過培訓(xùn)，培訓(xùn)完成后才能操作設(shè)備。2）嚴格按照設(shè)備的安全操作進行操作3）操作前要對設(shè)備進行安全檢查，確認正常后，方可進行操作。4）操作員要佩戴好相應(yīng)的防護用品（防塵口罩等）。技術(shù)參數(shù)FHZL-PCM200設(shè)備最大造型尺寸為：200×200×150mm結(jié)構(gòu)介紹包括落砂機構(gòu)、鋪砂機構(gòu)、噴射機構(gòu)、X，Y軸掃描機構(gòu)、Z軸升降機構(gòu)、砂箱、主機架、電柜等幾部分組成。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.1設(shè)備簡介1Cark菜單1Cark菜單欄Cark為免安裝軟件，直接運行即可，PCM控制軟件Cark的使用非常簡單，只要雙擊運行Cark200.exe圖標就可執(zhí)行程序。啟動應(yīng)用程序后，系統(tǒng)顯示如下界面：可以看到Cark是個具有Windows風(fēng)格的軟件。Cark整個設(shè)計開發(fā)都是基于Windows環(huán)境，操作使用簡單方便。Cark工作界面由三部分構(gòu)成。上部為菜單和工具條；左側(cè)為工作區(qū)窗口，顯示工藝參數(shù)及系統(tǒng)信息等；右側(cè)為圖形窗口，顯示二維CLI模型。下面介紹Cark的主窗口，及其各部分的名稱和功能。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.2設(shè)備控制軟件Cark

Cark菜單欄的功能是進行各種命令操作：進行文件選擇，設(shè)定工藝參數(shù)，設(shè)備參數(shù)，變換模型坐標，設(shè)定顯示模式等。1Cark菜單欄1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.2設(shè)備控制軟件Cark2文件菜單文件菜單主要用于文件新建、打開、關(guān)閉等，主要有:1）新建：新建一個空的CLI文件。2）打開：打開一個CLI文件。3）保存：保存當前的CLI文件。4）Exit：結(jié)束并退出程序。單擊[文件]-[打開]，系統(tǒng)彈出標準文件打開對話框，讓用戶選擇要打開的CLI文件。控制軟件（Cark）中一次只能打開一個CLI文件。若打開第二個CLI文件，則系統(tǒng)提示前一個文件將自動關(guān)閉。注意：CLI文件關(guān)閉后，如果系統(tǒng)提示文件被修改，則一定要選擇不保存,否則CLI會被破壞。1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.2設(shè)備控制軟件Cark3查看菜單1）工具條：顯示或隱藏主工具條。2）狀態(tài)條：顯示或隱藏CLI文件狀態(tài)條。3）瀏覽條：顯示或隱藏CLI文件瀏覽工具條。4）重置圖形：重新計算CLI文件二維圖形的放大比例，提供用戶一個可以觀察到整個二維圖形的較好比例。5）下一層：顯示當前層的后一層的CLI模型的二維圖形。6）上一層：顯示當前層的前一層的CLI模型的二維圖形。4工具菜單該菜單中有以下功能：移動或縮放CLI模型。1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.2設(shè)備控制軟件Cark4工具菜單該菜單中有以下功能：移動或縮放CLI模型。1)移動：單擊[工具]-[移動]，選擇該菜單。2）變換：單擊[工具]-[變換]選擇該菜單1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.2設(shè)備控制軟件Cark5造型菜單（a）系統(tǒng)未初始化（b）系統(tǒng)已初始化

造型的第一步就是進行系統(tǒng)初始化，然后應(yīng)按照工藝要求逐步進行操作，造型過程中應(yīng)嚴格按操作步驟進行,以免造成事故。1）系統(tǒng)初始化

2）系統(tǒng)回零3）加熱

4）命令行5）控制面板6）造型注意：打開新文件不需重新進行系統(tǒng)初始化,關(guān)閉PCM設(shè)備后要重新進行系統(tǒng)初始化。

單擊[造型]-[控制面板]或單擊右側(cè)的控制面板圖標，系統(tǒng)彈出如左圖所示窗口：該窗口分為三個區(qū)域：（1）XY掃描區(qū)域（2）噴頭區(qū)域（3）工作臺區(qū)域（4）其它區(qū)域6）造型：單擊[造型]-[造型……]，系統(tǒng)彈出選擇造型層確認對話框如圖左所示，“選擇造型層”可以設(shè)定造型的起始層和結(jié)束層。當用戶選擇確定后，彈出如右圖所示的造型對話框。5造型菜單選擇造型對話框單擊[Start]按鈕后，啟動造型過程。啟動后該按鈕變?yōu)閇Pause]，單擊該按鈕可以讓系統(tǒng)隨時暫停造型，此時用戶可以清理設(shè)備。按[Stop]按鈕則停止造型，XY軸電機回零點。造型對話框自動關(guān)機：該選項設(shè)定系統(tǒng)是否在鑄型制作完畢后以及造型過程中系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，是否進行自動關(guān)機以保護系統(tǒng)（左側(cè)出現(xiàn)對勾為自動關(guān)機被選中）。1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.2設(shè)備控制軟件Cark6系統(tǒng)菜單

通過系統(tǒng)菜單可以設(shè)置工藝參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)，單擊[系統(tǒng)]-[工藝參數(shù)]勾選后菜單可以設(shè)定工藝參數(shù)。

單擊[系統(tǒng)]-[系統(tǒng)參數(shù)]勾選菜單可以設(shè)定系統(tǒng)的基本參數(shù)，直接安裝拷貝到硬盤上，無需重新設(shè)置即可恢復(fù)至出廠狀態(tài)。1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件AuroraAurora是專業(yè)增材制造（簡稱AM）數(shù)據(jù)處理軟件Aurora軟件包括：輸入輸出、三維模型顯示、校驗和修復(fù)、成形準備、分層等功能，本節(jié)將詳細介紹這些功能。1軟件安裝雙擊安裝盤上的AuroraSetup.exe文件，開始安裝Aurora。1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora下面安裝程序?qū)⒃儐柺褂脜f(xié)議，用戶信息，安裝序號，安裝目錄等。默認目錄為C:ProgramFiles\fsfenghua\Aurora。如果想安裝在其他目錄，請單擊瀏覽，選擇新目錄。1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora選擇好安裝目錄后，單擊[下一步]，開始在您的系統(tǒng)中拷貝程序及數(shù)據(jù)文件。拷貝完成后，系統(tǒng)會顯示完成對話框，提示用戶安裝完成。2啟動Aurora

從桌面和開始菜單中的快捷方式都可以啟動軟件，軟件啟動會的界面。Aurora工作界面由三部分構(gòu)成。上部為菜單和工具條，左側(cè)為工作區(qū)窗口，有控制臺、輸出兩個窗口，顯示STL模型列表等；右側(cè)為圖形窗口，顯示三維STL或CLI模型，該窗口右側(cè)還有快捷操作欄。1Cark菜單1Cark菜單欄5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora1）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置Aurora軟件安裝包出廠時已設(shè)置設(shè)備的成形參數(shù)，比如：工作空間，中心位置以及機器型號與名稱等。設(shè)置方法：選擇菜單中[文件]-[RP系統(tǒng)設(shè)定]選項，打開“系統(tǒng)設(shè)定”對話框設(shè)置項目如下。型號：機器類型。如PCM1500ADI,PCM800ADI名稱：機器名稱。例如成形機，三維打印機等。備注：內(nèi)容注釋。成形空間：成形系統(tǒng)的成形空間大小，例如X=600，Y=800，Z=500。預(yù)設(shè)坐標：成形時原型擺放的常用中心位置，例如X=300，Y=400，Z=5。（X，Y為中心坐標，Z為模型最小高度）。自動布局：載入原型后對自動放置道合適的位置。間隔：零件自動布局時，兩相鄰零件之間的距離。然后，單擊“OK”按鈕即可。保存參數(shù)設(shè)置成為系統(tǒng)的默認設(shè)置，選擇菜單中[文件]-[設(shè)定為默認系統(tǒng)]選項。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora2）載入STL模型SIL格式是增材制造領(lǐng)域的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標準，幾乎所有的商用CAD系統(tǒng)都支持該格式，如UG，Pro/E，AutoCAD，Solidworks等。

載入STL模型的方式有多種：選擇菜單[文件]-[輸入]-[STL]；在工作區(qū)窗口的空白處單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇[輸入STL]；或者按快捷鍵“CTRL+L”。

選擇命令后，系統(tǒng)彈出打開文件對話框，選擇一個STL文件。

選擇一個STL文件后，系統(tǒng)開始讀入STL模型，并在最下端的狀態(tài)條顯示已讀入的面片數(shù)（Facet）和頂點數(shù)（Vertex）。注意：本軟件中許多操作是針對單個模型的，所以執(zhí)行這些操作前，必須先選擇一個模型，做為當前模型，當前模型會以系統(tǒng)設(shè)定的顏色顯示（該顏色在[查看]-[色彩]命令中設(shè)定）。注意：CSM文件為壓縮的STL模型，可以減小ST文件的大小，方便用戶傳輸，交換模型，該格式的文件Aurora可以直接讀入。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora3）載入CLI模型選擇[文件]-[輸入]-[CLI]可以打開并顯示CLI模型。4）打印Aurora可以打印圖形窗口，并附加載入的STL模型信息。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora3STL模型操作1）坐標變換坐標變換是對STL模型進行縮放，平移，旋轉(zhuǎn)，鏡像等。這些命令將改變模型的幾何位置和尺寸。坐標變換命令集中在[模型]-[幾何變換]菜單中的幾何變換對話框內(nèi)，分別為：移動，移動至，旋轉(zhuǎn)，縮放，鏡像這五種。2）STL模型檢驗和修復(fù)增材制造對STL文件的正確性和合理性有較高的要求，主要是要保證STL模型無裂縫空洞、無懸面、重疊面和交叉面，以免造成分層后出現(xiàn)不封閉的環(huán)和歧義現(xiàn)象。SIL文件的四類基本錯誤：（1）法向錯誤，屬于中小錯誤。（2）面片邊不相連。有多種情況：裂縫或空洞、懸面、不相接的面片等。:（3）相交或自相交的體或面。（4）文件不完全或損壞。使用“校驗和修復(fù)”功能可以自動修復(fù)模型的錯誤。含錯誤的STL模型該模型有一側(cè)被切割，形成了不封閉空洞這些較大錯誤會對模型修復(fù)產(chǎn)生影響修復(fù)后的STL模型大空洞和法向錯誤的STL模型有時需堪在不同的位置進行修復(fù)，以避免這些大錯誤的影響修復(fù)后仍有錯誤的STL模型5.2PCM3D打印機的使用方法5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora3STL模型操作3）STL模型的測量用戶拾取被測量體后，系統(tǒng)在窗口右上角彈出一個窗口，給出被測體的幾何信息。與其他軟件不同，在Aurora中，用戶不需選擇測量的類型，只需根據(jù)需要選擇不同的測量元素，如頂點，面片，系統(tǒng)會根據(jù)選擇元素的類型，自動計算可提供的幾何信息，這樣可以減少不同測量模式之間的切換操作，大大提高測量的速度和易用性。頂點信息：坐標值、引用面片數(shù)。邊信息：頂點坐標值，長度。面片信息：三個頂點坐標值，面積。不同元素間的幾何信息：頂點和頂點：直線距離，XYZ差值。連續(xù)三個頂點：兩條段間的夾角，三點外接圓的半徑（選擇同一個圓弧上的三個點，可測量其半徑）。頂點和邊：點到邊的距離。頂點和面片：頂點到面片的距離。邊和邊：兩條邊間的夾角，當邊平行時，計算兩邊間的距離。邊和面片：邊和面片間的夾角，當平行時，計算它們之間的距離。面片和面片：面片平行時，計算它們之間的距離。（5）“隱藏表面”命令可以將該面片所在表面消隱，以便測量或修改被其遮擋的部分。修復(fù)過程如下：（1）首先選擇STL模型，進入“測量&修改”模式。修復(fù)后仍有錯誤的SL模型（紅色部分）（3）單擊鼠標右鍵，彈出快捷菜單快捷菜單（2）拾取錯誤表面上的一個面片拾取銷誤表面上的面片（4）根據(jù)錯誤,選擇“表面反向”（修復(fù)法向錯誤）、“刪除表面”（刪除多余表面）、“刪除面片”（刪除多余面片）交互修復(fù)結(jié)果5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora3STL模型操作4）STL模型的修改當STL模型出現(xiàn)錯誤，自動修復(fù)功能不能完全修復(fù)后，可以使用修改功能對其進行交互修復(fù)。（5）“隱藏表面”命令可以將該面片所在表面消隱，以便測量或修改被其遮擋的部分。（5）“隱藏表面”命令可以將該面片所在表面消隱，以便測量或修改被其遮擋的部分。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora4分層1）分層參數(shù)詳解PCM工藝的層片包括兩個部分，分別為原型的輪廓部分和內(nèi)部填充部分。根據(jù)相鄰填充線是否有間距，可以分為標準填充（無間隙）和孔隙填充（有間隙）兩種模式。分層參數(shù)包括兩個部分，分別為：分層，路徑。分層部分有三個參數(shù)：分別為層片厚度，起始高度，終止高度。“掃描次數(shù)為1；填充間距為4；填充角度為：45，135；表面層數(shù)為2”的開始三層“掃描次數(shù)為3；填充角度為30；填充間隔為2”的標準填充層和空隙填充層（5）“隱藏表面”命令可以將該面片所在表面消隱，以便測量或修改被其遮擋的部分。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora4分層2）分層

導(dǎo)入多個STL幾或CSM模型，空間位置擺放好后，選擇菜單[模型]-[合并]，多個模型若不合并為一個模型，則只會有一個文件被分層。

選擇菜單[模型]-[分層]，啟動分層命令，首先提示用戶設(shè)定分層參數(shù)，然后選擇保存分層結(jié)果的CLI文件。之后系統(tǒng)開始計算各個層片。

分層過程中，系統(tǒng)顯示“計算造型路徑”對話框，該對話框顯示分層的進進度和信息。如果用戶想終止分層，可以單擊取消按鈕。分層后的CLI文件可以由造型軟件Cark控制成形機進行實際生產(chǎn)。0102CLI模型為二維層片，包括輪廓和填充線兩部分，每層對應(yīng)一個高度。本軟件可以載入CLI文件并顯示其圖形。選擇命令后，系統(tǒng)彈出打開文件對話框，選擇一個CLI文件，然后單擊確定按鈕。03CLI層片中的不同實體用不同顏色顯示，共分為三種“輪廓”，“填充”和“支撐”，其顯示顏色可以在“色彩設(shè)定”對話框中選擇。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora5CLI模型1）顯示CLI模型全部顯示和單層顯示5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora5CLI模型2）修改CLI模型有時分層填充得到的CLI模型并不能很好的用于實際成形，需要對其修改，本軟件提供了幾種簡單的修改功能。

單擊工具條中的[修改]按鈕，即可進入或退出修改模式。

進入修改模式后，可以用鼠標在屏幕上拾取各層的輪廓線和填充線，被拾取后的線段會以不同顏色顯示

完成拾取后，可在該窗口單擊鼠標右鍵，彈出快捷菜單。刪除部分或整條輪廓刪除部分或整條填充5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.3分層軟件Aurora5CLI模型2）修改CLI模型繪制輪廓和填充線片段刪除、整段刪除：刪除部分輪廓（填充）或刪除整條輪家（填充）。添加路徑：繪制輪廓線。選擇該項后，用戶可在屏幕上鼠標抬取的方式繪制條輪廓線繪制完成后選擇“結(jié)束繪制”菜單結(jié)束。添加網(wǎng)格：繪制填充線。選擇該項后，用戶可在屏幕上鼠標拾取的方式繪制一系列填充線,繪制完成后選擇“結(jié)束繪制”菜單結(jié)束。輪廓線將用戶拾取的點依次連成一條輪廓線，而填充線將用戶拾取的點兩兩組合星一條條填充線。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.4操作規(guī)程1準備工作1）檢查工作臺，確保工作臺面上沒有障礙物會碰到噴嘴、掃描機構(gòu)、鋪砂機構(gòu)。2）清潔設(shè)備，特別是導(dǎo)軌及其周圍的砂塵等。3）檢查粘粘結(jié)劑儲液罐內(nèi)的剩余量，確保有足夠的使用量，另外在生產(chǎn)過程要及時增添，以免無粘結(jié)劑時生產(chǎn)出來的砂型報廢。4）合上電柜的總開關(guān)、電腦開關(guān)，開啟電腦，啟動PCM設(shè)備。5）打開電腦Cark200應(yīng)用程序，進行設(shè)備初始化（[造型]-[系統(tǒng)初始化]）。6）檢查粘結(jié)劑管路壓力表壓力，并對壓力進行相應(yīng)調(diào)整，推薦值為：0.06~0.1Mpa。7）點擊[造型]-[系統(tǒng)回零]，觀察XY軸掃描機構(gòu)是否響應(yīng)回零，如果不響應(yīng)，應(yīng)查找原因（檢查回零開關(guān)或限位開關(guān)是否正常，是否已上電）并予以排除。8）再次檢查粘結(jié)劑儲液罐氣壓，加壓時注意壓力表的變化。調(diào)好后還要保證壓力的恒定不變，而且在造型時也要定期檢查壓力表，防止其變化。儲液罐氣壓的大小直接影響到流量、砂型（芯）的強度、發(fā)氣量及鑄件質(zhì)量。9）清洗噴頭：（1）準備一杯酒精或蒸餾水、一支干凈的注射器。（2）打開Cark軟件右邊的“控制面板”，關(guān)閉手動閥，拔開噴頭連接管，擰下噴嘴。（3）噴打開頭前端的手動閥，在Cark軟件的“控制面板”中，打開輪廓/填充噴頭清洗，清洗過程中憑經(jīng)驗感覺是否順暢。（4）擰上噴嘴，打開輪廓/填充噴頭，檢查是否順暢且豎直，如果正常，待噴頭里面的酒精/蒸餾水排干凈（必須排干凈,否則砂型、砂芯會不反應(yīng)），然后關(guān)閉噴頭。注意：如果清洗不順暢可用熱酒精進行清理。5.2PCM3D打印機的使用方法5.2.4