基于UV油墨的3D打印数学模型及质量控制研究

发布时间：2017-03-17 11:05

  本文关键词：基于UV油墨的3D打印数学模型及质量控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会需求的不断增加和科学技术的飞速发展，制造业的竞争愈来愈激烈，产品的生产速度在很大程度上成为了企业存亡的关键，因此，迫切需要一种能够快速制作产品的技术。三维打印技术作为一种快速成型技术，近年来得到了广泛的发展，以其制作精度高、周期短、可实现个性化制作、成本相对低等特点，越来越受到包括医学领域、工业领域以及个人用户的青睐。目前国内外对于三维打印的研究主要集中在三维打印技术和成型材料的研究上，而对于基于UV油墨的彩色三维打印方面的研究却是很少。 三维打印技术是三维打印快速成型技术的一种。本文首先介绍了三维打印快速成型的分类，包括光固化快速成型、分层实体制造、熔融沉积成型、选择性激光烧结和三维立体印刷，并对其工作原理、特点和应用进行归纳。描述了三维打印的工艺流程，对三维模型建立、三维模型的分层处理、成型材料的选择以及三维打印机系统进行归纳整理。根据地形图的特点和UV油墨可瞬间固化的优点对本课题研究中的三维模型分层处理方法和成型材料进行改变，基于已有的UJF-3024喷墨打印设备特点设计打印模式，，完成三维地形图的彩色打印。 本文将三维打印的成型材料改为UV油墨，根据三维打印的概念与原理，用UJF-3042喷墨打印机完成打印，获得各色油墨的墨层厚度与打印层数的关系，打印层数对油墨颜色再现的影响，确定三维打印的分层厚度和颜色打印方案。 根据DEM数据模型的特点，通过获得等高线的方式来获得三维打印的分层数据，用UV油墨作为成型材料完成三维地形图的彩色打印。同时对打印的地形图质量问题（如梯田现象严重、高度误差等）提出解决方案，并研究了其色域范围以及打印的线条粗糙度、宽度等属性，为地形图彩色三维打印提供质量控制方法。
【关键词】：UV油墨 三维打印 质量控制 数学模型 色彩再现
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.8;TS802.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究背景、目的及意义12-13
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究目的和意义13
• 1.2 国内外术研究现状13-16
• 1.2.1 国内研究现状13-15
• 1.2.2 国外研究现状15
• 1.2.3 三维打印技术发展前景15-16
• 1.3 本课题的主要研究内容16-18
• 1.3.1 主要研究内容16-17
• 1.3.2 论文结构安排17-18
• 第二章 三维打印快速成型技术18-28
• 2.1 三维打印快速成型技术的总体原理18-19
• 2.2 快速成型技术的分类19-23
• 2.2.1 光固化快速成型19-20
• 2.2.2 分层实体制造20-21
• 2.2.3 选择性激光烧结21-22
• 2.2.4 熔融沉积成型22-23
• 2.2.5 其它快速成型技术23
• 2.3 三维打印技术的特点23-24
• 2.4 三维打印技术的应用24-27
• 2.5 小结27-28
• 第三章 三维打印技术的工艺流程28-37
• 3.1 三维打印技术的三维模型28
• 3.2 三维打印技术的分层原理28-30
• 3.3 三维打印成型材料30-32
• 3.3.1 粉末材料30-31
• 3.3.2 粘结材料31
• 3.3.3 后期处理材料31-32
• 3.3.4 UV 油墨作为三维打印成型材料32
• 3.4 三维打印快速成型机的系统组成32-36
• 3.4.1 机械系统32-34
• 3.4.2 喷射系统34
• 3.4.3 控制系统34-35
• 3.4.4 UJF-3042 喷墨打印机的特点35-36
• 3.5 小结36-37
• 第四章 基于 UV 油墨的 3D 打印数学模型处理37-66
• 4.1 喷头距离对打印质量的影响37-44
• 4.1.1 引言37
• 4.1.2 试验方法37-38
• 4.1.3 实验数据与分析38-44
• 4.1.4 实验结论44
• 4.2 UV 油墨每层的打印厚度研究44-50
• 4.2.1 引言44-45
• 4.2.2 试验方法45
• 4.2.3 实验数据与分析45-49
• 4.2.4 实验结论49-50
• 4.3 打印层数对色彩再现的影响50-54
• 4.3.1 引言50
• 4.3.2 实验方法50-51
• 4.3.3 实验数据与分析51-54
• 4.3.4 实验结论54
• 4.4 基于 UV 油墨的 3D 打印流程54-56
• 4.4.1 基于 UV 油墨的 3D 打印流程54-55
• 4.4.2 基于 UV 油墨的 3D 打印优点55-56
• 4.5 3D 地形图打印实例56-65
• 4.5.1 三维模型56
• 4.5.2 三维模型的分层56-60
• 4.5.3 分层数据的处理60-62
• 4.5.4 3D 地形图的打印62-63
• 4.5.5 3D 地形图的质量问题分析63-65
• 4.6 小结65-66
• 第五章 基于 UV 油墨的 3D 打印质量控制方法66-74
• 5.1 UV 喷墨打印机色域的分析66-71
• 5.1.1 引言66
• 5.1.2 实验方法66-68
• 5.1.3 实验结果与分析68-70
• 5.1.4 UV 喷墨打印机色域的分析结论70-71
• 5.2 梯田现象的改进71-72
• 5.2.1 引言71
• 5.2.2 实验方法71
• 5.2.3 实验分析71-72
• 5.2.4 梯田现象的改进方法72
• 5.3 高度误差问题的改进72-73
• 5.3.1 3D 模型的成型与着色分开72
• 5.3.2 同时完成 3D 模型的成型与着色72-73
• 5.4 小结73-74
• 结论74-76
• 本文主要的研究工作和创新之处74
• 今后工作的展望74-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果80-81
• 致谢81-82
• 答辩委员会对论文的评定意见82

【参考文献】

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本文编号：252790