石膏粉三维粘结全彩打印算法与成形工艺研究

发布时间：2021-10-12 09:03

　　三维打印（3DP）技术已经迅速发展成为目前快速成型技术的主流之一。与其他快速成型技术相比,其成型速度更快、成型材料更广、成型工艺更为简单、设备价格更为低廉,且三维打印技术可以高精度一次成型全彩色制件,不需要任何的后处理工艺。因此前景广阔,具有极大的市场价值和发展潜力。然而,彩色三维打印作为三维打印技术中最具有优势的技术却发展得较为缓慢,对于新设备、新材料、新工艺及不同行业间的交互研究不够,不能将设备、材料、工艺归一化地进行系统研究,导致三者的发展不能齐头并进,总是顾此失彼,进一步导致三维打印市场得不到扩大。因此,开发出一套完备的成型系统、成型材料和成型工艺对于三维打印成型行业乃至整个制造业领域而言,具有重要指导意义和巨大的市场价值。为此,本文围绕彩色成型系统、成型材料、成型工艺做了相关摸索和探究,研究的主要内容和获得的成果如下:（1）本文详尽解析了自主研发的型号为HW-P440的三维打印成型系统。介绍了机械运动系统、喷墨系统、铺粉系统以及控制系统的设计思路和过程,并从机械结构的角度入手,对现有结构做出了相应改进,解决了固有问题并提高了运动精度。大量精度测试表明,设备三维（XY平面和Z轴... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 三维打印成型(3DP)技术
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 彩色三维打印技术研究现状
        1.3.2 成型材料研究现状
    1.4 课题研究内容及意义
2 三维打印成型系统介绍
    2.1 引言
    2.2 系统概述
    2.3 机械运动系统
        2.3.1 总体结构
        2.3.2 工作台运动结构
        2.3.3 字车运动结构
    2.4 喷墨系统
    2.5 铺粉系统
    2.6 控制系统
    2.7 本章小结
3 成型材料研发
    3.1 引言
    3.2 彩色粘结剂(墨水)研制
        3.2.1 微滴喷射机理分析
        3.2.2 粘结剂指标及参数确定
        3.2.3 粘结剂配制及指标测定
    3.3 成型粉末的确定
    3.4 粘结剂与成型粉末性能预测试
    3.5 本章小结
4 彩色填充算法
    4.1 引言
    4.2 切片算法及混色原理简介
        4.2.1 切片数据格式及算法介绍
        4.2.2 混色原理概述
    4.3 数字图像文件解析
        4.3.1 BMP文件结构
        4.3.2 PRN文件说明
    4.4 彩色算法开发过程
        4.4.1 分色处理
        4.4.2 半色调算法编制
    4.5 算法优化
    4.6 本章小结
5 三维打印成型工艺实验研究
    5.1 引言
    5.2 石膏粉三维成型工艺及缺陷分析
        5.2.1 成型工艺分析
        5.2.2 制件成型实验
        5.2.3 成型缺陷分析
    5.3 成型件尺寸精度分析
    5.4 彩色算法实验验证
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
    B.学位论文数据集
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术在心血管药物制剂中的应用研究进展[J]. 杨梦汝,宋丽,龙璇,崔蔚,曾庆源.  中国药业. 2019(05)
[2]3D打印技术支持下的西直门城楼建筑复原[J]. 刘临安,赵燕鹏,郎世奇.  遗产与保护研究. 2019(02)
[3]3D打印在教育领域的应用研究[J]. 熊金泉.  南昌师范学院学报. 2017(06)
[4]应用国情普查数据进行3D打印地形沙盘制作方法研究[J]. 刘清,康二梅.  矿山测量. 2017(05)
[5]3DP法三维打印技术的发展与研究现状[J]. 张迪湦,杨建明,黄大志,陈劲松,汤阳.  制造技术与机床. 2017(03)
[6]基于OpenGL的新式OBJ文件纹理贴图方法研究[J]. 王波,孙蔚.  计算机与数字工程. 2015(08)
[7]3D打印技术的发展及其软件实现[J]. 史玉升,张李超,白宇,赵祖烨.  中国科学:信息科学. 2015(02)
[8]浅析我国3D打印技术的现状及发展方向[J]. 胡杰.  民营科技. 2013(12)
[9]基于RSM的三维打印参数对材料收缩率的影响[J]. 符柳,李淑娟,胡超.  机械科学与技术. 2013(12)
[10]安全无害粉末粘接型三维打印成形材料研究[J]. 董宾,刘祥谋,李明,熊烽.  广州化工. 2013(22)

博士论文
[1]微喷射粘结快速成形铸造型芯关键技术研究[D]. 赵火平.华中科技大学 2015

硕士论文
[1]基于喷绘机的三维打印系统开发与实验研究[D]. 夏磊磊.华中科技大学 2016
[2]3D打印按需滴化微喷射关键技术[D]. 郑振粮.哈尔滨工业大学 2015
[3]三维快速成型打印技术成型材料及粘结剂研制[D]. 王位.华南理工大学 2012
[4]压电式喷射三维打印成型系统开发与实验研究[D]. 朱天柱.华中科技大学 2012
[5]面向三维打印的压电式喷头的驱动与控制[D]. 胡飞飞.西安电子科技大学 2012
[6]高孔隙率及高比强度开孔泡沫铝制备及其性能研究[D]. 吴进.合肥工业大学 2011
[7]数字半色调技术的研究[D]. 王延威.吉林大学 2010
[8]三维打印快速成型机控制系统的研发[D]. 万建军.西安科技大学 2009
[9]三维打印系统数据处理软件的研究[D]. 纪可.华中科技大学 2008
[10]彩色喷墨绘图机分色技术与数字半调技术研究[D]. 梁若莹.西安电子科技大学 2002



本文编号：3432276