為了提高3D打印機的成型精度,從3D打印機的機械運動結(jié)構出發(fā),探討3D打印機結(jié)構上的穩(wěn)定性,對3D打印機精度的影響。目前,市面上流行的3D打印機的機械結(jié)構大致可以分為三角式,矩形式,三角洲式等幾種類型,文章主要選取了兩種具有代表性的機型prusa I3和MEM300,其中prusa I3屬于三角式,MEM300型打印屬于矩形式。利用Solid Works軟件對兩種結(jié)構類型的3D打印機的主要運動結(jié)構進行實體建模,然后對得到的模型進行有限元的動力學分析,探討3D打印機結(jié)構上的穩(wěn)定性,并且針對有限元的理論分析的結(jié)果,對3D打印機結(jié)構上存在的缺陷的地方進行實際的優(yōu)化改進,為實際的優(yōu)化改進實驗提供可靠理論的指導方案。對于prusa I3結(jié)構類型的3D打印機,在優(yōu)化改進前成型造型時,造型物體的豎直面上存在較為明顯的豎紋效應,且有限元分析中發(fā)現(xiàn)3D打印機的噴頭系統(tǒng)、立柱、底部成型熱床處存在,較為嚴重的形變。在優(yōu)化噴頭系統(tǒng)時,采用了遠程送料的方式,對支撐噴頭系統(tǒng)的光軸的直徑,材料,噴頭的結(jié)構,進行了穩(wěn)定性分析,得出了合理的方案。在立柱與底部熱床進行處理時,采用了增加輔助固定結(jié)構的方式。改后的整體機型,... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

3D打印汽車醫(yī)療衛(wèi)生領域：隨著3D打印技術的不斷成熟與深入的發(fā)展，醫(yī)療領域內(nèi)的發(fā)展已經(jīng)由

圖 1-3. 3D 打印醫(yī)療器械和血管模型食品安全領域：食品傳統(tǒng)的烹飪方式一般采用，各種刀具，烘烤工具進行制作，在烹飪較為復雜的糕點時較為花費時間，且對于材料的成型不好控制。3D 打印技術在食品領域取材較為廣泛，用戶可以自己定義要制作食物的各種造型，高度，以及食材的配比，調(diào)制口感等。針對不同人群老人，兒童，病人等還可以根據(jù)各自的特點，定制營養(yǎng)食品。2011 年，世界上首臺巧克力 3D 打印機問世，能夠打印形狀豐富的巧克力，受到了廣大消費者的喜愛。2013年，為了改善宇航員的飲食狀況，美國宇航局研制出了可用于太空制作披薩的 3D 打印機[5, 23]。此外，還有制造各種糖果，冰淇淋，意大利面等 3D 打印機也是層出不窮，目前，食品 3D 打印對于材料的彈性，黏度，加工溫度等是有選擇的，像巧克力，奶酪，糖果等較易成型的食材打印較為方便，對蔬菜，肉類水果等技術還不夠成熟。另外，由于食品 3D 打印機上市時間較短，價格等因素，目前還屬于高檔的產(chǎn)品，市場推廣上也是有不足的。如圖 1-4 為食品打印領域內(nèi) 3D 打印的巧克力和各種類型的糖果。

圖 1-3. 3D 打印醫(yī)療器械和血管模型食品安全領域：食品傳統(tǒng)的烹飪方式一般采用，各種刀具，烘烤工具進行制作，在烹飪較為復雜的糕點時較為花費時間，且對于材料的成型不好控制。3D 打印技術在食品領域取材較為廣泛，用戶可以自己定義要制作食物的各種造型，高度，以及食材的配比，調(diào)制口感等。針對不同人群老人，兒童，病人等還可以根據(jù)各自的特點，定制營養(yǎng)食品。2011 年，世界上首臺巧克力 3D 打印機問世，能夠打印形狀豐富的巧克力，受到了廣大消費者的喜愛。2013年，為了改善宇航員的飲食狀況，美國宇航局研制出了可用于太空制作披薩的 3D 打印機[5, 23]。此外，還有制造各種糖果，冰淇淋，意大利面等 3D 打印機也是層出不窮，目前，食品 3D 打印對于材料的彈性，黏度，加工溫度等是有選擇的，像巧克力，奶酪，糖果等較易成型的食材打印較為方便，對蔬菜，肉類水果等技術還不夠成熟。另外，由于食品 3D 打印機上市時間較短，價格等因素，目前還屬于高檔的產(chǎn)品，市場推廣上也是有不足的。如圖 1-4 為食品打印領域內(nèi) 3D 打印的巧克力和各種類型的糖果。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]3D打印技術在醫(yī)學領域應用的現(xiàn)狀及問題[J]. 趙靖,王笛,劉繼全,李學軍.  中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志. 2017(12)
[2]3-CUR解耦并聯(lián)3D打印機結(jié)構優(yōu)化與動力學分析[J]. 曾達幸,張星,樊明洲,李曉帆,侯雨雷.  中國機械工程. 2017(12)
[3]金屬3D打印技術及其專用粉末特征與應用[J]. 程玉婉,關航健,李博,肖志瑜.  材料導報. 2017(S1)
[4]3D打印技術在肝臟外科應用現(xiàn)狀及展望[J]. 陳康,熊力,鄭硯文,鄧小峰,文宇,苗雄鷹.  中國普通外科雜志. 2017(01)
[5]3D食品打印技術研究的最新進展[J]. 周濤,徐書潔,楊繼全.  食品工業(yè). 2016(12)
[6]粉末鈦合金3D打印技術研究進展[J]. 趙霄昊,左振博,韓志宇,徐偉,王慶相,梁書錦,張平祥.  材料導報. 2016(23)
[7]典型無機非金屬材料增材制造研究與應用現(xiàn)狀[J]. 于云,史廷春,孫芳芳,潘金德,楊勇.  材料導報. 2016(21)
[8]五自由度3D打印并聯(lián)機器人設計及分析[J]. 潘英,方躍法,汪叢哲.  中國機械工程. 2016(17)
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[10]Delta結(jié)構3D打印機運動學研究[J]. 鄭曉,王君.  湖北工業(yè)大學學報. 2016(04)

博士論文
[1]3D打印技術的理論與實踐[D]. 額日登布魯格.中共中央黨校 2015
[2]基于三維打印技術的新型口服控釋給藥系統(tǒng)研究[D]. 余燈廣.華中科技大學 2007
[3]人工耳軟骨支架快速成形研究[D]. 史廷春.清華大學 2003

碩士論文
[1]并聯(lián)結(jié)構3D打印機的運動學分析與精度研究[D]. 梁松松.廣州大學 2016
[2]基于FDM技術3D打印機的設計與研究[D]. 張自強.長春工業(yè)大學 2015
[3]顆粒式進料生物3D打印的線寬檢測與控制研究[D]. 何自立.杭州電子科技大學 2015
[4]3D打印噴頭的溫度分析及控制策略研究[D]. 王柏通.湖南師范大學 2014
[5]磁力齒輪—電機復合傳動系統(tǒng)的機械特性和損耗分析[D]. 劉洋.上海交通大學 2013



本文編號：2998650