基于逆向设计与快速成型技术的油箱盖产品开发研究

使用手持式激光扫描仪对油箱盖产品进行数据采集,得到完善、精确的油箱盖点云;运用Geomagic软件进行油箱盖点云数据处理,得到精简、光顺、无噪声点的点云数据,包括清除噪点、精减点云、边界优化、简化数据、保存等步骤。根据油箱盖模型产品实物的点云数据,利用可实现逆向三维造型设计软件UG NX进行逆向设计,重新构造实物的三维CAD模型。产品最终三维模型,经STL数据转换后输入到快速成型设备系统中,完成设计产品的打印及后处理。     

利用模型分解的曲面分层五轴挤出打印装置及工艺

针对传统平面熔融沉积成型(FDM)只能在平面内排布丝材,导致零件力学性能差、表面粗糙度高、浪费材料等问题,研究了曲面分层五轴挤出打印装置及工艺。首先,以球面并联机器人作为双轴转动成型平台,结合经典的并联臂型三维挤出打印机,搭建曲面分层五轴挤出打印设备;然后,以底层曲面为基准,将零件的三维模型分解为按照打印顺序排列的曲面,每层曲面再分解为按宽度铺满曲面的丝材路径;之后,按照坐标变换公式和位姿反解公式在下位机控制软件Marlin固件中编写轨迹规划函数,解释并执行零件路径规划文件进行曲面分层五轴三维打印。通过对零件进行力学试验,相同零件的五轴挤出打印比三轴挤出打印,最大破坏力由(189.37±8.7) N提高到了(445.54±52.57) N,材料消耗减少了46%。因此,低成本、高精度的五轴三维打印设备能够打印高强度、高刚度、无支撑、表面粗糙度低的零件,在曲面结构打印、无支撑结构打印以及复合材料连续打印等方面有重要的应用前景。     

一种面向3D打印的点云快速重建算法

采用KinectFusion点云融合技术,探索三维重建技术与3D打印技术的结合性,设计并实现了一种面向3D打印的点云快速重建算法.首先使用手持型Kinect获取物体表面点云数据,使用八叉树存储数据,利用ICP(iterative closest point)算法进行点云配准与融合;然后采用基于统计异常值检测方法、随机抽样一致性算法(RANSAC)、移动最小二乘法等算法对点云数据进行后处理;再将处理后的点云数据进行三维表面重构并根据重心加入底座、支柱等缺失部位,以保持模型的平稳性;最后使用自制的三角洲打印机打印成型.试验结果表明,该算法实现了从实物到三维虚拟模型再到实物打印成型的整个过程,具有设备成本低、实现简单并且高效快速等特点.     

遥控器模型的3D打印工艺优化

熔融沉积(FDM)技术是3D打印技术的一个重要发展方向。提高3D打印模型表面质量及其性能最经济合理的方法就是在特定的设备软件和硬件情况下,对于给定的3D打印系统,优化其工艺过程的控制参数。本文基于熔融沉积成型(FDM)工艺,优化了模型摆放方向、打印速度、温度、层厚及支撑等工艺参数,打印的遥控器模型的表面质量比之前未优化的表面质量显著提高。通过后处理,使模型外观达到了使用标准。     

三维打印快速成型技术的色彩渐变插值方法

结合色彩空间的连续过渡理论,提出三维打印快速成型技术的固定模式和非固定模式色彩渐变插值法,并采用这两种方法为三维实体的每个层片添加可渐变色彩,最终实现整个实体内部的上色,解决了三维打印快速成型技术发展的瓶颈问题之一--实体内部添加渐变色彩,从而加快了三维打印快速成型技术的发展.     

浅析3D打印技术在建筑行业的发展前景

正近年来,3D打印技术在制造行业掀起了一股热潮,该技术应用的范围甚广,如玻璃仪器、纺织制品、食品、国防以及航空等工业领域,且在生物医学等复杂的领域也逐渐应用到3D打印技术。3D打印技术是通过电脑三维设计软件,利用分层离散技术和数控成型系统,将各种物品的特殊材料进行构造从而制造出各种产品。该技术最早由美国麻省理工学院开发。对     

3D打印机,你也玩得起

正所谓3D打印就是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状,根据零件或物体的三维模型数据,通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术近期看过《十二生肖》的朋友应该会有印象,片中由成龙主演的JC有     

增材制造技术的应用与挑战

正0引言增材制造(additive manufacturing,AM)俗称3D打印,用于从三维模型数据中制造各种结构和复杂几何形状,这一过程主要由打印连续的材料层相互叠加而成。3D打印涉及各种方法、材料和设备,经过多年的发展,已经具备了改造制造和物流流程的能力,目前广泛应用于建筑、成型、生物力学等各个行业。随着新型材料的出现和AM方法的不断发展,3D打印机成本逐步降低,相关技术在学校、家庭、图书馆和实验室等已得到应用。     

3D打印技术的发展现状及前景分析

3D打印技术被称为快速成型技术,也称为增材制造技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属、塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的快速成型技术。2012年4月,英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。美国等发达国家高度重视3D打印技术,甚至将其提升到国家战略层面。     

生物3D打印——打印生命的希望

我们通常把3D打印技术又称为快速成型技术,但事实上,二者还是有少许区别的——快速成型技术主要是指3D打印技术的形状打印功能,即“制造模型”——这也是目前3D打印技术应用得最多的领域。而3D打印技术的概念却不止于此,3D打印的概念涵盖了制造产品的全过程。     

中国3D打印产业的制约因素和应对策略

3D打印于上世纪80年代诞生于美国,学名是"快速成型技术",也被称为"增材制造技术",是将设计好的物体转化为三维设计图,采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料来打印真实物体.其工作原理与传统打印原理类似,只不过3D打印机不用纸与墨,而是用塑料、金属、陶瓷、沙子等材料做成粉状后充当"墨水"进行打印.3D打印不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状.     

用于光固化三维快速成型(SLA)的光敏树脂研究现状与展望

概述了近年来用于光固化三维快速成型(SLA)的光敏树脂研究现状,讨论了其基础树脂成分、引发剂体系对3D打印工艺及成型物性能的影响,并展望了光固化三维快速成型(SLA)材料的研究趋势.     

一种新型LOM成型工艺3D打印设备简介

3D打印技术又称为快速成型技术和增材制造技术,是上世纪80年代起源于美国的一项新技术。3D打印技术是指利用三维设计数据在一台设备上可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件,从而实现＂自由制造＂,解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形,并大大减少了加工工序,缩短了加工周期。如同蒸气机、福特汽车流水线引发的工业革命,3D打印技术因是＂一项将要改变世界的技术＂,已引起全球关注。英国《经济学人》杂志认为3D打印技术将＂与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命＂,3D打印技术正在快速改变我们传统的生产方式和生活方式。我国自上世纪90年代初开始研究这一技术,发展至今,从总体上看,我国3D打印装备的部分技术水平与国外先进水平相当,但在成形材料、智能化控制和应用范围等方面较国外先进水平落后。目前,我国制造业产值已跃居世界第一位,经济发展已经从产品匮乏到产品极大丰富,产过于求逐渐成为经济发展的矛盾。转变经济发展方式是我国经济发展需要探索的首要问题,3D打印技术的发展给我们提供了一个这样的契机。     

增材制造技术在燃气轮机研制中的应用研究

在燃气轮机研制阶段，需要对零部件设计进行多次改进迭代。为解决传统加工方式周期长、成本高的问题，将增材制造技术应用于燃气轮机研制过程中。借助于金属3D打印设备，开展了燃气轮机关键部件增材制造成型研究；借助于非金属3D打印机，开展了燃气轮机模型的成型研究。结果显示，增材制造技术能够实现具有非常复杂几何结构的零部件的高效、快速成型，而不必借助额外的工装。将增材制造技术应用于燃气轮机研制过程有助于快速实现产品设计迭代，缩短研发周期、节约研制成本、提高产品性能，适应于先进高性能燃气轮机发展趋势。     

基于小波神经网络熔丝堆积三维打印精度预测模型

摘要： 熔融沉积快速成形是一个多参数耦合的非线性过程,大量成形参数对成形件精度具有重要影响.为了弄清各个工艺参数对成形零件精度的影响,提高熔丝堆积三维打印产品精度,运用Matlab软件建立了利用成形工艺参数预测产品精度的小波神经网络模型,完成了算法设计.通过熔丝堆积三维打印实验采集样本,利用训练样本对所建立的网络进行训练,完成网络输入输出精度映射关系,并利用测试样本对所训练网络进行检验.仿真试验表明,产品精度预测模型具有很高的精度,验证了该预测模型在理论和实践上的可行性、有效性.把小波神经网络方法运用于熔丝堆积三维打印参数与成形产品精度之间的建模,解决了难以用数学方法建立精确模型的问题.     

生日蛋糕也能打印:3D打印走进日常生活

正"黑科技"之"3D打印"3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是一种利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的"打印材料",是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把"打印材     

单台Kinect快速获取完整三维模型的方法研究

随着3D打印技术的发展,快速、高效地获取三维模型成为亟需解决的问题.本文提出一种基于Kinect获取物体完整三维模型的方法.通过搭建合适的硬件和软件环境,利用Kinect设备从不同角度对物体进行全方位的旋转扫描,并结合Skanect软件记录物体扫描建模的全过程.实验结果表明,本文方法成本低、效率高,能够快速重建物体的三维模型,有利于推动3D打印技术的进一步发展.     

快速成型中基于立方单元体的三维模型及其应用

从快速成型技术的特点出发,阐述了一种适合于快速成型的基于产品分层扫描数据的三维模型新方法－快速成型软件系统中关键技术的处理方法和解决途径,提出了基于立方单元体Ｖｏｘｅｌ数据模型概念、算法及方法,采用线性八叉树分层数据结构和双参数有序序列来表示三维图像或物体,基模型实用、有效,具有良好的时间和空间有效性,是解决从产品原型扫描输入,数据提取,数据存储,处理,模型修改及断层重构,直到分层制造的较理想工具     

3D打印技术在陶瓷制造中的应用

3D打印技术作为区别于传统制造技术的一种新型技术,近年来在陶瓷制造领域得到了广泛的应用.该技术无需模具,可快速制备出形状复杂的陶瓷部件.系统综述了6种常见的3D打印技术包括浆料堆积成型技术、光固化成型技术、激光选区烧结技术、分层实体成型技术、三维打印成型技术、喷射打印成型技术在陶瓷制造领域的研究进展.综合3D打印技术在陶瓷制造领域的应用现状,展望了未来陶瓷3D打印技术的发展趋势.     

基于点云的TBM隧道成型质量检测方法及应用

以硬岩隧道掘进机(TBM)隧道围岩为研究对象,应用三维激光扫描技术检测TBM隧道成型质量,提出了基于三维激光扫描技术的TBM隧道成型质量自动检测方法.将车载云台和二维激光扫描仪组成的三维扫描装置安装在TBM主梁上,车载云台带着二维扫描仪朝刀盘方向快速旋转90°,通过旋转编码器将扫描仪的二维点云实时转换成隧道的三维点云,对点云进行隧道轴线计算、滤波、截取等预处理,通过截面提取与三次分段Hermite插值曲线拟合的方法计算围岩的剥落与塌方.提出了隧道成型质量参数并依据其判断隧道成型质量,结合TBM隧道工程实例进行分析,验证TBM隧道成型质量检测方法的可行性.采用本方法可实现在TBM施工过程中隧道成型质量同步进行检测,形成数字化测量体系.