三維打印技術(shù)論文

　　三維打印技術(shù)作為新興的一種極具活力的生產(chǎn)技術(shù)，下面小編給大家分享三維打印技術(shù)論文，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　三維打印技術(shù)論文篇一

　　三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用

　　摘 要：文章對三維打印快速成形技術(shù)進行了分析，研究了三維打印快速成形技術(shù)的實現(xiàn)方案，并就其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運行方式做出了說明，最后對三維打印快速成形技術(shù)在多個行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用價值的實現(xiàn)進行了剖析，望能夠引起各方人員的關(guān)注與重視，促進其進一步發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：三維打印;快速成形技術(shù);系統(tǒng)結(jié)構(gòu);應(yīng)用

　　三維打印快速成形技術(shù)的核心是：建立在微噴射原理基礎(chǔ)之上，通過噴射方式自噴嘴中噴出一定的液態(tài)微滴，在此基礎(chǔ)之上根據(jù)預(yù)先設(shè)置的路徑逐層打印并成形。相對于傳統(tǒng)意義上的立體印刷技術(shù)或者是疊層實體制造技術(shù)而言，三維打印快速成形技術(shù)有著非常確切的優(yōu)勢，包括對激光系統(tǒng)要求較低，設(shè)備投入資金較少，運行性能可靠，維護工作量少，成本低廉等多個方面。同時，三維打印快速成形技術(shù)能夠在常溫環(huán)境下操作，運行安全可靠，可適用的成形材料類型眾多，價格均衡，有實踐價值。因此，三維打印快速成形技術(shù)已成為當前整個快速成形行業(yè)中最具綜合發(fā)展?jié)摿εc空間的技術(shù)手段之一，有著非常廣闊的應(yīng)用前景。文章即圍繞三維打印快速成形技術(shù)的實現(xiàn)及其應(yīng)用要點展開分析，望引起重視。

　　1.三維打印快速成形技術(shù)的實現(xiàn)

　　從噴射材料上入手，可對三維打印快速成形技術(shù)的實現(xiàn)方案進行分類，主要有兩種類型：第一是建立在粘結(jié)成形基礎(chǔ)之上的三維打印快速成形技術(shù)，第二是建立在直接成形基礎(chǔ)之上的三維打印快速成形技術(shù)。具體分析如下：

　　1.1 粘結(jié)成形下的三維打印快速成形技術(shù)

　　下圖(如圖1)為粘結(jié)成形下三維打印快速成形技術(shù)的基本工作原理。在本技術(shù)方案實施下，首先需要在工作臺上均勻鋪設(shè)一層粉末狀材料，然后參照零件截面形態(tài)，將粘結(jié)材料有選擇性的打印至粉末層上，使實體區(qū)域內(nèi)的粉末材料完全粘結(jié)起來，形成截面對應(yīng)的輪廓，打印完一層后將工作臺向下移動，然后重復(fù)以上操作步驟，直至完成整個工件。

　　1.2 直接成形下的三維打印快速成形技術(shù)

　　下圖(如圖2)為直接成形下三維打印快速成形技術(shù)的基本工作原理。在本技術(shù)方案實施下，首先需要根據(jù)待打印的零件截面形狀，控制打印頭在截面有實體的區(qū)域內(nèi)打印光固化實體材料，同時需要在可支撐區(qū)域內(nèi)對固化支撐材料進行打印，然后利用紫外燈照射技術(shù)，在光固化材料的基礎(chǔ)之上同步進行邊固化打印工作。逐層進行固化處理直至完成對整個工件的打印工作，最后將支撐材料去除掉，以得到對應(yīng)的成形工件。

　　2.三維打印快速成形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　在三維打印快速成形技術(shù)實現(xiàn)的過程當中，主要的工作流程為：第一步，采集粉末原料;第二步，將粉末平鋪至打印區(qū)域當中;第三步，在模型橫截面上對打印機噴頭進行定位，同時噴涂適當?shù)酿そY(jié)劑成分;第四步，送粉活塞上升同時實體模型下降，以繼續(xù)打印;第五步，重復(fù)以上操作直至模型打印作業(yè)完成;第六步，將多余粉末去除掉，對模型進行固化。建立在該技術(shù)基礎(chǔ)之上，整個三維打印快速成型系統(tǒng)運行需要完成的動作流程包括：打印噴頭沿X軸向以及Y軸向的掃描運動，成型腔活塞沿Z軸向運動，儲粉腔活塞沿Z軸向運動，鋪粉輥筒轉(zhuǎn)向運動以及平向運動等。其中，噴頭X軸向運動采取的是傳統(tǒng)噴墨打印機操作系統(tǒng)中的字車運動系統(tǒng)，引入光柵技術(shù)進行檢測，X軸向打印精度可以達到5670dpi單位以上。同時，噴頭Y軸向掃描運動能夠帶動打印機沿與X軸垂直的方向勻速動作，雙側(cè)驅(qū)動方式為步進電機驅(qū)動，光柵檢測，閉環(huán)控制，三維打印成形中的定位精度可以達到10.0um級別。同時，整個三維打印快速成形系統(tǒng)還可以通過應(yīng)用步進電機的方式為渦輪減速器提供驅(qū)動作用力，以驅(qū)動絲桿螺母運動，在半閉環(huán)條件下實現(xiàn)對鋪粉厚度的合理控制(注：鋪粉電機運動僅需要控制電機的啟停狀態(tài)，同時配合合理設(shè)置轉(zhuǎn)動速度的方式完成工作任務(wù)，即應(yīng)用常規(guī)直流電機就能夠滿足相應(yīng)的工作要求)。

　　3.三維打印快速成形技術(shù)的實際應(yīng)用

　　3.1 三維打印快速成形技術(shù)在生物工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　生物工程領(lǐng)域研究中對無生物活性支架以及假體的制作一直都是備受關(guān)注的工作內(nèi)容之一，傳統(tǒng)技術(shù)手段需要對生物活性材料進行激光加熱或燒結(jié)，對材料的生物活性有不良影響。而通過對三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⑴c生命體代謝行為且可降解的組織工程材料制成內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有多孔疏松特性的人工骨材料，將活性因子填充于疏松孔內(nèi)，起到代替人工骨骼的目的。

　　3.2 三維打印快速成形技術(shù)在制藥工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　當前口服藥物制劑的制造方法主要有粉末壓片以及濕法顆粒這兩種類型，無論是哪種制藥方法，都存在分解速度過快，難以到達血液，或短時間內(nèi)血液中藥物濃度過高的問題，對人體有非常不良的影響。而通過對三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用，則能夠為藥物釋放可控性功能的實現(xiàn)提供有力的技術(shù)性支持，相信隨著單藥、多藥復(fù)合釋藥性口服可控釋放藥片以及藥物梯度控釋給藥系統(tǒng)等技術(shù)的成功研制與應(yīng)用，三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用潛力將得到更進一步的擴大與提升。

　　3.3 三維打印快速成形技術(shù)在元件制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

　　通過對三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用，能夠為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計檢查工作的開展提供非常好的支持，同時，依托該技術(shù)能夠快速制造產(chǎn)品所對應(yīng)的功能原型件，從而盡早的展開對產(chǎn)品設(shè)計性能的檢測工作，縮短設(shè)計反饋周期，提高開發(fā)有效性，降低開發(fā)成本。

　　4.結(jié)束語

　　結(jié)合本文以上分析認為：三維打印快速成形技術(shù)作為當前快速成形領(lǐng)域中最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)手段之一，對比其他快速成形技術(shù)而言，有著眾多的應(yīng)用優(yōu)勢，其應(yīng)用空間也是非常廣闊的。特別是在當前快速成形領(lǐng)域?qū)W科不斷發(fā)展與優(yōu)化的背景之下，三維打印快速成形技術(shù)也勢必會逐步得到更為廣泛與深入的應(yīng)用。且由于此種技術(shù)手段可供選擇的材料范圍廣闊，故而在多個行業(yè)的應(yīng)用價值正逐步顯現(xiàn)出來，值得引起重視。本文即圍繞三維打印快速成形技術(shù)及其應(yīng)用的相關(guān)問題進行分析與探討，希望以上引起各方人員的高度關(guān)注與重視。

　　參考文獻：

　　[1]李曉燕，張曙，余燈廣等.三維打印成形粉末配方的優(yōu)化設(shè)計[J].機械科學(xué)與技術(shù)，2006，25(11)：1343-1346.

　　[2]晁艷普，白政民.金屬微滴三維打印成形數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計開發(fā)[J].機械設(shè)計與制造，2014，(8)：236-239.

　　[3]莊佩，連芩，李滌塵等.仿生多材料復(fù)合增強骨軟骨支架的制造及性能研究[J].機械工程學(xué)報，2014，(21)：133-139.

　　[4]劉厚才，莫健華，葉春生等.三維打印快速成形系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮方法[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，36(5)：90-92.

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