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(lái)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(duì)三維打印快速成形技術(shù)進(jìn)行了分析，研究了三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案，并就其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行方式做出了說(shuō)明，最后對(duì)三維打印快速成形技術(shù)在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了剖析，望能夠引起各方人員的關(guān)注與重視，促進(jìn)其進(jìn)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(guò)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(duì)于傳統(tǒng)意義上的立體印刷技術(shù)或者是疊層實(shí)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(shì)，包括對(duì)激光系統(tǒng)要求較低，設(shè)備投入資金較少，運(yùn)行性能可靠，維護(hù)工作量少，成本低廉等多個(gè)方面。同時(shí)，三維打印快速成形技術(shù)能夠在常溫環(huán)境下操作，運(yùn)行安全可靠，可適用的成形材料類(lèi)型眾多，價(jià)格均衡，有實(shí)踐價(jià)值。因此，三維打印快速成形技術(shù)已成為當(dāng)前整個(gè)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(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用要點(diǎn)展開(kāi)分析，望引起重視。

　　1.三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

　　從噴射材料上入手，可對(duì)三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行分類(lèi)，主要有兩種類(lèi)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(shí)施下，首先需要在工作臺(tái)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(shí)體區(qū)域內(nèi)的粉末材料完全粘結(jié)起來(lái)，形成截面對(duì)應(yīng)的輪廓，打印完一層后將工作臺(tái)向下移動(dòng)，然后重復(fù)以上操作步驟，直至完成整個(gè)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(shí)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(shí)體的區(qū)域內(nèi)打印光固化實(shí)體材料，同時(shí)需要在可支撐區(qū)域內(nèi)對(duì)固化支撐材料進(jìn)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(jìn)行邊固化打印工作。逐層進(jìn)行固化處理直至完成對(duì)整個(gè)工件的打印工作，最后將支撐材料去除掉，以得到對(duì)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(shí)現(xiàn)的過(guò)程當(dāng)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(dāng)中;第三步，在模型橫截面上對(duì)打印機(jī)噴頭進(jìn)行定位，同時(shí)噴涂適當(dāng)?shù)酿そY(jié)劑成分;第四步，送粉活塞上升同時(shí)實(shí)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(duì)模型進(jìn)行固化。建立在該技術(shù)基礎(chǔ)之上，整個(gè)三維打印快速成型系統(tǒng)運(yùn)行需要完成的動(dòng)作流程包括：打印噴頭沿X軸向以及Y軸向的掃描運(yùn)動(dòng)，成型腔活塞沿Z軸向運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)粉腔活塞沿Z軸向運(yùn)動(dòng)，鋪粉輥筒轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)以及平向運(yùn)動(dòng)等。其中，噴頭X軸向運(yùn)動(dòng)采取的是傳統(tǒng)噴墨打印機(jī)操作系統(tǒng)中的字車(chē)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，引入光柵技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，X軸向打印精度可以達(dá)到5670dpi單位以上。同時(shí)，噴頭Y軸向掃描運(yùn)動(dòng)能夠帶動(dòng)打印機(jī)沿與X軸垂直的方向勻速動(dòng)作，雙側(cè)驅(qū)動(dòng)方式為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，光柵檢測(cè)，閉環(huán)控制，三維打印成形中的定位精度可以達(dá)到10.0um級(jí)別。同時(shí)，整個(gè)三維打印快速成形系統(tǒng)還可以通過(guò)應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)的方式為渦輪減速器提供驅(qū)動(dòng)作用力，以驅(qū)動(dòng)絲桿螺母運(yùn)動(dòng)，在半閉環(huán)條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)鋪粉厚度的合理控制(注：鋪粉電機(jī)運(yùn)動(dòng)僅需要控制電機(jī)的啟停狀態(tài)，同時(shí)配合合理設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)速度的方式完成工作任務(wù)，即應(yīng)用常規(guī)直流電機(jī)就能夠滿(mǎn)足相應(yīng)的工作要求)。

　　3.三維打印快速成形技術(shù)的實(shí)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(duì)無(wú)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(duì)生物活性材料進(jìn)行激光加熱或燒結(jié)，對(duì)材料的生物活性有不良影響。而通過(guò)對(duì)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(dāng)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(lèi)型，無(wú)論是哪種制藥方法，都存在分解速度過(guò)快，難以到達(dá)血液，或短時(shí)間內(nèi)血液中藥物濃度過(guò)高的問(wèn)題，對(duì)人體有非常不良的影響。而通過(guò)對(duì)三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用，則能夠?yàn)樗幬镝尫趴煽匦怨δ艿膶?shí)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(jìn)一步的擴(kuò)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(guò)對(duì)三維打印快速成形技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)楫a(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢查工作的開(kāi)展提供非常好的支持，同時(shí)，依托該技術(shù)能夠快速制造產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的功能原型件，從而盡早的展開(kāi)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能的檢測(cè)工作，縮短設(shè)計(jì)反饋周期，提高開(kāi)發(fā)有效性，降低開(kāi)發(fā)成本。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　結(jié)合本文以上分析認(rèn)為：三維打印快速成形技術(shù)作為當(dāng)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(duì)比其他快速成形技術(shù)而言，有著眾多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用空間也是非常廣闊的。特別是在當(dāng)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(shì)必會(huì)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(gè)行業(yè)的應(yīng)用價(jià)值正逐步顯現(xiàn)出來(lái)，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(wèn)題進(jìn)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。

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