基于FDM技术的多喷头3D打印机关键技术研究

发布时间：2022-01-26 01:41

　　为实现FDM （熔融沉积成型法） 3D打印技术多色彩模型三维实体快速成型效果,设计了基于3组喷头可无干涉交替打印的多喷头3D打印机整机结构,并通过分析单喷头3D打印机工作流程,对比出多喷头3D打印机具有喷头数量多、联动复杂等工作特点,确定了多喷头3D打印机需解决的关键技术为喷头预热时间、喷头切换精度,并据此分析了控制流程,研究了控制系统。最后,依据线性换算方法计算了多组喷头预热时间,利用三维空间矫正方法补偿了喷头切换精度。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(04)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

多喷头FDM 3D打印机虚拟样机

较之单头3D打印机的工作流程，多喷头FDM3D打印机具有喷头数量多、联动复杂等特点，其具体工作流程如图2所示。因此，多头打印机需解决的关键问题为:(1)待切换喷头开始打印时，其预热温度应为打印温度。(2)待切换喷头起始打印位置与前一个喷头打印结束位置必须一致。2 FDM多喷头3D打印机关键技术研究

多喷头3D打印机共有5个自由度，即3组喷头均沿Y向移动、工作台可沿X向及Z向运动，喷头切换时，两组喷头分别通过Y方向、工作台通过X向及Z向形成了4轴联动模式。为保证多头3D打印机多轴联动运行顺畅，需解决其多轴联动的控制问题，进而获取各联动轴运动的先后顺序，避免发生干涉。其喷头切换流程图如图3所示。为避免模型错层、色彩紊乱，保证待工作喷头与待继续打印模型的起始点相契合，利用三维空间矫正方法分析其机械结构的装备误差。通过研究X、Y、Z3个方向的定位精度实现其打印头切换时的坐标误差分析，弥补模型打印过程中各执行部件运动过程中产生的精度偏差。

【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术的发展现状[J]. 孙玲,李宪.  科技与创新. 2017(04)
[2]基于FDM 3D打印机三喷嘴挤出机构结构设计与改进[J]. 张自强,王占礼,陈延伟,庞在祥,王丽,马驰骋.  机械设计. 2016(11)
[3]FDM型3D打印机的高精度进料系统研究[J]. 司国斌,王春霞,靳孝峰.  工程设计学报. 2016(05)
[4]FDM型混色3D打印机的设计[J]. 沈冰夏,管宇鹏.  北京信息科技大学学报(自然科学版). 2016(05)
[5]我国3D打印技术发展现状及环境分析[J]. 郭继周,邓启文.  国防科技. 2015(03)
[6]3D打印技术及我国的发展现状[J]. 张希平,苏健强,高健.  信息技术与标准化. 2015(06)
[7]3D打印技术将掀起“第三次工业革命”?[J]. 黄健,姜山.  新材料产业. 2013(01)
[8]增材制造技术的发展[J]. 李涤尘,田小永,王永信,卢秉恒.  电加工与模具. 2012(S1)

硕士论文
[1]基于FDM技术的3D打印机机械结构设计及控制系统研究[D]. 张洋.长春工业大学 2017



本文编号：3609558