文档介绍：《竞赛机器人制作技术基础》 系列课程 3D打印机的组装与调试
杨学军
2015年5月22日
内容简介
一、快速成型技术
二、3D打印机
三、delta并联3D打印机简介
1、机械部分
2、电子部分
3、软件部分
四、组装与调试
助课同学:星期六: 张彦宇项飞金卓阳张琦乔晋鹏张磊
星期日: 张彦宇张磊赵蕾孙泽勇张琦
负责人: 张彦宇
分组情况:以班为单位,每四个人一组。
两天安排
星期六
9:00-10:30 创新创业专题讲座
10:30-11:15 3D打印机理论及机械部分讲解
11:15-12:00 分发套件,开始组装机械部分
12:00-13:15 午饭时间
13:15-17:15 机械部分组装完成
18:30-21:00 没能完成机械部分组装的同学继续完成
星期日
9:00-9:20 3D打印机软件部分讲解
9:20-11:00 电气部分安装与整机调试
11:00-12:00 每人打印一个小作品
12:00-13:15 午饭时间
13:15-16:00 继续打印作品
16:00-17:00 拆打印机成原来的散件,并按照清单进行整理。
17:00-17:15 归还打印机
以上时间为每组任务的最迟完成时间,如果提前完成就开始下一步的工作。
一、快速成型(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术
诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,是基于离散-堆积成形原理的先进制造技术的总称。被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。
它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。
例如:
熔积成形法:这种工艺是通过将丝状材料如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出,按照零件每一层的预定轨迹,以固定的速率进行熔体沉积。每完成一层,工作台下降一个层厚进行迭加沉积新的一层,如此反复最终实现零件的沉积成型。
光固化法:以光敏树脂为成形材料,通过计算机控制下的紫外激光束对液态树脂逐点扫描,使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应,从而形成薄层截面.
激光选区烧结:将非金属(或普通金属)粉末有选择地烧结成形的工艺.
叠层制造:加一层纸,切割,再加层纸,再切割,直到整个零件模型制作完成.
直接金属激光烧结:通过使用高能量的激光束再由3D 模型数据控制来局部熔化金属基体,同时烧结固化粉末金属材料并自动地层层堆叠,以生成致密的几何形状的实体零件。
二、3D打印机
3D打印机又称三维打印机,是一种以数字模型文件为基础,运用塑料等可粘合材料,通过打印一层层的材料来制造三维的物体。
3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料,堆叠薄层的形式有多种多样,可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。
特点:3D打印无需机械加工或模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体, 从而极大地所缩短了产品的生产周期,提高了生产率。
20世纪80年代已有雏形,其学名为“快速成型”。20世纪80年代中期,SLS被在美国得克萨斯州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开发出来并获得专利,项目由DARPA赞助的。
到20世纪80年代后期,美国科学家发明了一种可打印出三维效果的打印机,并已将其成功推向市场,3D打印技术发展成熟并被广泛应用。普通打印机能打印一些报告等平面纸张资料。而这种最新发明的打印机,它不仅使立体物品的造价降低,且激发了人们的想象力。未来3D打印机的应用将会更加广泛。
1995年,麻省理工创造了“三维打印”一词,当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机方案,变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案,而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
2003年以来三维打印机的销售逐渐扩大,价格也开始下降。