【正文】 器中未熔絲材的活塞作用,將熔融材料擠出噴嘴,出絲推力近似等于送絲驅(qū)動(dòng)力,所以在此特定的工藝原理中,送絲功能和基礎(chǔ)功能是等效的。 噴頭移動(dòng)及噴出量調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì) 噴頭系統(tǒng)的功能要求 熔融擠出系統(tǒng)對(duì)噴頭系統(tǒng)的基本要求 是:將成型料絲送人液化器中,在其中及時(shí)而充分地熔化,由固態(tài)變 為熔融態(tài),然后再進(jìn)一步從更小直徑的噴嘴中以極細(xì)絲狀擠出,按掃描路徑堆積成型。完成 模型的打印之后,還需要后期的材料回收工作。 3 D打印機(jī)在9 0年代中期就出現(xiàn)了。2 總體方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 引言 3 D打印機(jī),專業(yè)領(lǐng)域又稱快速原型機(jī),是數(shù)字化增材技術(shù)。 比較典型的包括Open3DP創(chuàng)新小組宣布3D打印在打印骨骼組織上的應(yīng)用獲得成功，利用3D打印技術(shù)制造人類骨骼組織的技術(shù)已經(jīng)成熟。 一個(gè)3D打印系統(tǒng)往往可以實(shí)現(xiàn)不同材料的打印，而這種材料的多樣性可以滿足不同領(lǐng)域的需要。 目前市面上的3D打印成型的精度基本上都可以0．3mm以下。總之，從中長(zhǎng)期看來(lái)3D打印產(chǎn)業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景，但目前產(chǎn)業(yè)距離成熟階段尚有較大距離，對(duì)于3D打印市場(chǎng)規(guī)模的短期發(fā)展不宜過(guò)分高估。報(bào)告預(yù)期，3D打印產(chǎn)業(yè)未來(lái)仍將持續(xù)較快地增長(zhǎng)，到2016年，包含設(shè)備制造和服務(wù)在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到31億美元，2020年將達(dá)到52億美元【2】。 國(guó)內(nèi)3D打印機(jī)的研究現(xiàn)狀 自20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)多所高校開(kāi)展了3D打印技術(shù)的自主研發(fā)。于2011年11月收購(gòu)了3D打印技術(shù)的最早發(fā)明者和最初專利擁有者Z Corporation公司之后，3D Systems奠定了在3D打印領(lǐng)域的龍頭地位。3D打印機(jī)則出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期，即一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。 rapid prototyping。社會(huì)制造I3D printer GraduationAuthor: Jiang Yunfei Instructor: Song Hongjun【Abstract】：3D printing is one of the last two years became popular rapid prototyping technology, which is based digital model files, through over the printed layer by layer approach to construct objects. Our daily lives printer can print some flat sheet material, and 3D printer to print out the threedimensional plastic goods products. Article on 3D printing technology system status and domestic industrial development, development made a prehensive presentation situation, review the basic concepts of 3D printing technology, development history, the printing process principles, applications, and the problems faced widespread impact, etc. In the development process of introduction of 3D technology, working principle and characteristics of the process of 3D printing technology based on the analysis of 3D printing technology innovations and problems, looked to the future development trend of 3D printing technology.Key words：3D printers。 3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。 3D Systems公司是全世界最大的快速成型設(shè)備開(kāi)發(fā)公司。如紐約一家創(chuàng)意消費(fèi)品公司Quirky通過(guò)在線征集用戶的設(shè)計(jì)方案，以3D打印技術(shù)制成實(shí)物產(chǎn)品并通過(guò)電子市場(chǎng)銷售，每年能夠推出60種創(chuàng)新產(chǎn)品，年收入達(dá)到100萬(wàn)美元。 3D打印機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 3D打印產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景 根據(jù)國(guó)際快速制造行業(yè)權(quán)威報(bào)告《Wohlers Report 2011》發(fā)布的調(diào)查結(jié)果，全球3D打印產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在1988～%的年均增長(zhǎng)速度。在這一較為漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)可能會(huì)面臨增長(zhǎng)期望落空、技術(shù)遭遇瓶頸以及投資撤離等風(fēng)險(xiǎn)。 經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展，3D打印精度有了大幅度的提高。 4． 制作材料的多樣性。 3D打印應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展延伸3D打印的優(yōu)勢(shì)在2011年被充分應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，利用3D打印進(jìn)行生物組織直接打印的概念日益受到推崇。3D打印技術(shù)日新月異，在2011年Lexus對(duì)外發(fā)布了新3D打印技術(shù)，該技術(shù)基于高科技循環(huán)編織技術(shù)，使用激光進(jìn)行3D打印，能夠以編織的方式制作復(fù)雜的3D模型 設(shè)計(jì)平臺(tái)革新基于3D打印民用化普及的趨勢(shì)，3D打印的設(shè)計(jì)平臺(tái)正從專業(yè)設(shè)計(jì)軟件向簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)應(yīng)用發(fā)展，其中比較成熟的平臺(tái)有基于WEB的3D設(shè)計(jì)平臺(tái)—— 3DTin，另外，微軟谷歌以及其他軟件行業(yè)巨頭也相繼推出了基于各種開(kāi)放平臺(tái)的3D打印應(yīng)用，大大降低了3D設(shè)計(jì)的門檻，甚至有的應(yīng)用已經(jīng)可以讓普通用戶通過(guò)類似玩樂(lè)高積木的方式設(shè)計(jì)3D模型。打印材質(zhì)視具體情況而定。每打好一 層,從外 部設(shè)備讀取下一層的參數(shù),再打印下一 層,直到全部模型完成。即Z方向采用步進(jìn)電機(jī),由步進(jìn)電機(jī)固定的 給量算出所需的步進(jìn)角,用這種方式將三維打印先轉(zhuǎn)化為每一平面內(nèi)的二維打印,再由Y方向也為步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng),則每一平面內(nèi)的二維打印又轉(zhuǎn)化為很多條 直線上的一維打印。出絲應(yīng)能根據(jù)路徑掃描要求及時(shí)起停,以保證高質(zhì)量的成型路徑,尤其是在路徑 起停處。 由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。滾珠絲杠副可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值,進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過(guò)給滾珠加予壓力,在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。對(duì)本系統(tǒng)而言，絲杠傳動(dòng)折算到馬達(dá)軸上的總慣量為：Js——絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，；Jw為工作臺(tái)折算到絲杠上的動(dòng)慣量；絲桿轉(zhuǎn)一周，上位機(jī)應(yīng)該發(fā)出的指令脈沖為4mm/=800（個(gè)）：電子齒輪比的分母是上位機(jī)的給定脈沖（指令脈沖）。 噴頭的選擇選用Konica512L型號(hào)，實(shí)現(xiàn)寬度盡可能滿足，分辨率滿足，控制X軸方向運(yùn)動(dòng)，Y軸方向由另一電機(jī)控制，控制方式類似，,精度控制一樣。定子和一般的三相感應(yīng)電機(jī)類似，采用三相對(duì)稱繞組結(jié)構(gòu)，它們的軸線在空間彼此相差120度。其中θ為失調(diào)角，也稱功率角；K與定子端電壓和轉(zhuǎn)子磁勢(shì)（磁密)的乘積成正比。慣量大，系統(tǒng)的機(jī)械常數(shù)大，響應(yīng)慢，會(huì)使系統(tǒng)的固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振，因而限制了伺服帶寬，影響了伺服精度和響應(yīng)速度，慣量的適當(dāng)增大只有在改善低速爬行時(shí)有利，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，應(yīng)盡量減小慣量。走完一個(gè)幅面，需要大概24秒，加上其余誤差時(shí)間，30秒就可以完成一個(gè)幅面，T=30s，基本實(shí)現(xiàn)1分鐘打印2頁(yè)的要求【7】。Jm，Jt——電機(jī)自身慣量與負(fù)載慣量（kg180。180。但物量不夠的時(shí)候，反饋，提醒用戶加入顏料、粘劑或粉末。 3D打印技術(shù)面臨的問(wèn)題， 而且3D打印機(jī)本身的售價(jià)偏高，不過(guò)隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，一臺(tái)普通3D打印機(jī)的成本有望比1985年的激光打印機(jī)還要低。 當(dāng)一個(gè)新玩具的草圖或一雙鞋的設(shè)計(jì)方案在網(wǎng)上流傳時(shí)，其知識(shí)產(chǎn)權(quán)的擁有者會(huì)失去更多。孜孜不倦的老師，善良可愛(ài)的同學(xué)，美麗幽靜的校園，一直陪伴著我，見(jiàn)證了我的成長(zhǎng)。提綱、完成初稿、修改完善到最后的定稿都一一過(guò)問(wèn)，花費(fèi)了大量心血。最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示真誠(chéng)的感謝，謝謝。因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，此次畢業(yè)論文才會(huì)順利完成。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。參考文獻(xiàn)［1］許廷濤．3D打印技術(shù)———產(chǎn)品設(shè)計(jì)新思維［J］．電腦與電信，2012,9 :57．［2］古麗萍． 蓄勢(shì)待發(fā)的3D打印機(jī)及其發(fā)展［J］． 數(shù)碼印刷．2011,10 :6467．［3］蔡恩澤