三维打印快速成形机理及其加工质量控制技术研究

发布时间：2021-04-16 03:07

　　随着经济的全球化,市场竞争将越来越激烈,产品能否快速响应市场已经成为企业竞争胜败的关键,因此,对能够提高新产品开发成功率、降低产品开发时间和开发成本的快速成形设备的需求将越来越大。同其它主流快速成形技术相比,三维打印快速成形技术在成形速度、可成形材料种类、设备价格、运行和维护成本等方面具有明显优势,具有良好的发展潜力和广阔的应用前景,代表着快速成形技术的发展方向。根据三维打印快速成形技术发展的趋势,结合我国工业生产的需要,本文开展了三维打印快速成形技术的研究,致力于三维打印快速成形机理的探究和成形质量的提高。论文的主要研究内容如下：（1）本文对三维打印快速成形技术的工作原理、系统组成和EDEN250系统的具体制作工艺流程进行了分析,同时介绍了设备用光敏树脂材料的组成及其光固化特性。（2）对喷射液滴在成形表面上的扩展和再融合过程进行了理论分析,经计算确定了在三维打印快速成形系统中,XY平面上的实际打印分辨率要求应不低于300dPi,结果与系统参数相符。对材料固化过程进行了理论分析,得到了打印头沿X轴运动速度与切片厚度应满足的关系。（3）对影响三维打印快速成形精度的四类因素进行了理论分析及... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 三维打印快速成形技术概述
    1.2 典型三维打印快速成形方式的比较
        1.2.1 DOP物理黏结型三维打印快速成形
        1.2.2 DOD反应相变型三维打印快速成形
        1.2.3 DOD热相变型三维打印快速成形
    1.3 三维打印快速成形技术特点
    1.4 三维打印快速成形技术的应用
        1.4.1 三维打印快速成形技术在工业领域应用的新发展
        1.4.2 三维打印快速成形技术在生物医学工程领域的应用与发展
    1.5 论文选题背景及其研究内容
        1.5.1 论文选题背景
        1.5.2 论文主要研究内容
第2章 三维打印快速成形技术
    2.1 三维打印快速成形机工作原理
    2.2 三维打印快速成形机的系统组成
        2.2.1 机械系统
        2.2.2 硬件控制系统
        2.2.3 软件控制系统
    2.3 光敏树脂材料
    2.4 三维打印快速成形工艺过程
    2.5 本章小结
第3章 三维打印快速成形机理的研究
    3.1 液滴的喷射
    3.2 液滴与成形表面的交互作用
        3.2.1 液滴对成形表面的冲击
        3.2.2 液滴在成形表面的铺展和润湿
        3.2.3 喷射液滴的融合
    3.3 材料的紫外灯照射固化
    3.4 本章小结
第4章 三维打印快速成形质量影响因素的确定及分析
    4.1 三维打印快速成形机器和材料误差
        4.1.1 机器误差
        4.1.2 树脂收缩变形产生的误差
    4.2 前期数据处理对成形质量的影响
        4.2.1 STL文件格式转换误差
        4.2.2 分层处理对成形精度的影响
    4.3 成形过程对成形质量的影响
        4.3.1 液滴喷射时的影响因素
        4.3.2 液滴沉积位置误差
        4.3.3 液滴铺展时的影响因素
        4.3.4 液滴融合时的影响因素
        4.3.5 成形层固化时的影响因素
    4.4 后处理过程对成形精度的影响
    4.5 本章小结
第5章 三维打印快速成形质量控制的实验及理论研究
    5.1 评定三维打印快速成形系统加工能力的实验研究
        5.1.1 测试件的提出
        5.1.2 加工模型的初步比较
        5.1.3 模型的测量和数据对比
    5.2 成形件尺寸精度的控制
        5.2.1 成形尺寸精度的影响因素
        5.2.2 改善成形尺寸精度的实验研究一
        5.2.3 改善成形尺寸精度的实验研究二
    5.3 成形件表面精度的控制
        5.3.1 成形件表面质量问题的分析
        5.3.2 成形件表面精度的改善
    5.4 成形件形状精度的控制
        5.4.1 成形件的局部变形
        5.4.2 前期数据处理和分层引起的形状精度误差
        5.4.3 细微结构缺陷
    5.5 本章小结
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
附录1. 测试件几何特征测量结果


【参考文献】：
期刊论文
[1]三维打印技术制备控释药片工艺研究[J]. 余灯广,杨祥良,王运赣,李晓燕,徐辉碧.  中成药. 2007(05)
[2]生物制造工程的发展和趋势[J]. 颜永年,刘海霞,李生杰,熊卓,王小红.  中国科学基金. 2007(02)
[3]光固化快速成形光敏树脂临界曝光量和透射深度的测试研究[J]. 黄笔武,黄伯芬,谌伟庆,吴立传.  信息记录材料. 2007(01)
[4]光固化快速成型中光敏树脂固化机理研究[J]. 杨媛丽,王永祯,王爱玲.  材料开发与应用. 2006(06)
[5]三维打印成形技术制备药物梯度控释给药系统研究[J]. 余灯广,刘洁,杨勇,杨祥良,徐辉碧.  中国药学杂志. 2006(14)
[6]细胞直接受控组装技术的实现与研究进展[J]. 颜永年,刘海霞,熊卓,程捷,王小红,林峰,吴任东,王常勇.  科学通报. 2005(11)
[7]生物制造工程的原理与方法[J]. 颜永年,熊卓,张人佶,王小红,杨洪义,陈立峰.  清华大学学报(自然科学版). 2005(02)
[8]基于微滴喷射技术的快速铸造方法探讨[J]. 杨伟东,檀润华,颜永年,徐安平.  铸造技术. 2005(01)
[9]光成形的光固化理论分析与实验研究[J]. 马德盛,王翔,邬昶畅,黄文浩.  中国机械工程. 2004(18)
[10]紫外光快速成型中树脂固化过程的研究[J]. 于殿泓,周宏志,卢秉恒.  西安交通大学学报. 2004(05)

博士论文
[1]光固化三维打印成形材料的研究与应用[D]. 刘海涛.华中科技大学 2009
[2]光固化三维打印快速成形关键技术研究[D]. 刘厚才.华中科技大学 2009
[3]三维打印支撑材料及成形工艺的研究[D]. 黄兵.华中科技大学 2009

硕士论文
[1]光固化快速成型工艺及成型质量控制措施研究[D]. 陈杰.山东大学 2007
[2]均匀液滴喷射微制造技术基础研究[D]. 徐林峰.西北工业大学 2005



本文编号：3140617