3D打印技術(shù)由數(shù)字三維模型直接制造實(shí)物,近年來成為制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling,FDM）技術(shù)是一種重要的3D打印技術(shù),具有原理簡單、操作安全等優(yōu)勢,應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)FDM 3D打印機(jī)只能沿著單一方向打印,打印自由度受限,論文針對這一問題開展研究。論文主要工作包括:1.設(shè)計(jì)了一種多方向FDM 3D打印系統(tǒng)方案。設(shè)計(jì)了多方向3D打印硬件結(jié)構(gòu),在單方向打印的基礎(chǔ)上,使打印平臺(tái)可以自由旋轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)多方向打印。進(jìn)一步設(shè)計(jì)與硬件結(jié)構(gòu)配套的軟件算法,包括基于形狀分析的模型分割算法、基于廣度優(yōu)先的路徑規(guī)劃算法、基于偽雙目視覺的視覺監(jiān)視算法、以及打印控制等。各部分算法協(xié)同配合,可以最大限度減少支撐結(jié)構(gòu),避免材料浪費(fèi),保證打印過程的連貫性,并在一定程度上保證了打印精度。2.搭建了多方向3D打印原型系統(tǒng)�；谏鲜鲈O(shè)計(jì)方案,搭建了基于五軸機(jī)械系統(tǒng)的多方向FDM 3D打印硬件平臺(tái),并基于Visual Studio 2010軟件開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)算法模塊,實(shí)現(xiàn)模型到完整實(shí)物的連續(xù)打印。首先將輸入的模型分割成可以自支撐打印的多個(gè)模塊;隨后對模型分割得到的各個(gè)模塊進(jìn)... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

D打印產(chǎn)品示例

隨著 3D 打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用，一些問題也逐漸凸顯出來，為 3D 打印技術(shù)的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[12]。PwC 和制造研究所調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，阻礙 3D 打印普及的原因中，3D 打印成本占 41.3%、人才缺乏占 42.1%、產(chǎn)品質(zhì)量的不確定占 33.1%、打印速度占 25.6%[13]。近年來 3D 打印方面的研究主要針對以上問題開展。1.2 3D 打印技術(shù)3D 打印是通過控制原材料的逐層堆積制造出三維實(shí)體的過程。3D 打印基本流程如下：輸入一個(gè)設(shè)計(jì)好的三維模型，計(jì)算機(jī)分析此模型判斷其是否具有可打印性，如果模型不可打印則先對其進(jìn)行優(yōu)化（包括添加支撐結(jié)構(gòu)、實(shí)體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模型缺陷修復(fù)等），隨后切片生成指導(dǎo)打印機(jī)實(shí)施打印的指令文件。3D 打印機(jī)在指令文件的指導(dǎo)下，選擇性的使打印材料固化為一個(gè)平面薄層，第一層打印完成后，在第一層上固化原材料，形成第二層……如此重復(fù)，最終通過薄層累積制造出三維實(shí)體[14]。3D 打印流程圖如圖 1-2 所示。

圖 1-3 粘合劑噴射成型技術(shù)設(shè)備原理圖Fig 1-3 Schematic of a binder jetting equipment噴射技術(shù)（Material Jetting）技術(shù)是一種選擇性沉積液態(tài)材料的增材制造技術(shù)，常等[17]。Polyjet 就是一種典型材料噴射技術(shù)。材料噴4 所示。液態(tài)材料通過噴墨打印頭噴出，預(yù)先設(shè)定好的置，被噴出的打印材料立即被紫外光照射固化，每打指定的高度，噴墨打印頭和紫外光繼續(xù)在下一層實(shí)施成打印。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3416514