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1、3D 打印试验指导书 试验目的1. 理解快速成型制造工艺原理和特点；2. 了解快速成型制造过程与传统的材料去除加工工艺过程的区分；3. 推广该项技术的普及和应用。二 试验要求1. 利用计算机对原形件进展切片，生成 STL 文件，并将 STL 文件送入 FDM 快速成型系统；对模型制作分层切片；生成数据文件；2. 快速成型机按计算机供给的数据逐层积存，直至原形件制作完成；3. 观看快速成型机的工作过程，分析产生加工误差的缘由。三 试验主要仪器设备FDM 快速成型系统四 试验原理试验原理：该工艺以 ABS 材料为原材料，在其熔融温度下靠自身的粘接性逐层积存成形。在该工艺中，材料连续地从喷嘴挤出，零
2、件是由丝状材料的受控积聚逐步积存成形。该工艺示意图如下：图 1 快速成型原理这样就将一个物理实体简洁的三维加工转变成一系列二维层片的加工，因此大大降低了加工难度。由于不需要专用的刀具和夹具，使得成形过程的难度与待成形的物理实体的简洁程度无关，而且越简洁的零件越能表达此工艺的优势。主要技术指标：最大成品尺寸：254254406mm 准确度：0.127mm原料：ABS阔度 0.254 2.54mm 厚度 0.05 0.762mm快速原型技术的根本工作过程快速成形技术是由 CAD 模型直接驱动的快速制造简洁外形三维物理实体技术的总称。其根本过程是：1. 首先设计出所需零件的计算机三维模型，并依据通用
3、的格式存储(STL 文件)；2. 跟据工艺要求选择成形方向(Z 方向)，然后依据确定的规章将该模型离散为一系列有序的单元，通常将其按确定厚度进展离散 (习惯称为分层 )，把原来的三维 CAD 模型变成一系列的层片(CLI 文件)；3. 再依据每个层片的轮廓信息,输入加工参数，自动生成把握代码；4. 最终由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来，得到一个三维物理实体;5. 后处理，留神取出原型，去除支撑，避开破坏零件。用砂纸打磨台阶效应比较明显处。如需要可进展原型外表上光 。这样就将一个物理实体简洁的三维加工转变成一系列二维层片的加工，因此大大降低了加工难度。由于不需要专用的刀具和夹具，使得成
4、形过程的难度与待成形的物理实体的简洁程度无关，而且越简洁的零件越能表达此工艺的优势。快速原型技术的特点1. 由 CAD 模型直接驱动；2. 可以制造具有简洁外形的三维实体；3. 成形设备是无需专用夹具或工具的成形机；4. 成形过程中无人干预或较少干预；5. 精度较低；分层制造必定产生台阶误差，积存成形的相变和凝固过程产生的内应力也会引起翘曲变形，这从根本上打算了 RP 造型的精度极限；6. 设备刚性好，运行平稳，牢靠性高；7. 系统软件可以对 STL 格式原文件实现自动检验、修补功能。五 试验方法和步骤(一) 数据预备1. 零件三维 CAD 造型，生成STL 文件(使用 Pro/E、UG、So
5、lidWorks、AutoCAD 等软件)；2. 选择成型方向；3. 参数设置；4. 对 STL 文件进展分层处理，启动 INSIGRT 软件，按原型机要求设置相关硬件参数， 翻开需选择的 STL 文档进展分层、做支撑物、喷料路径等编辑操作，储存*.J ob 文档。(二) 制造原型1.成形预备工作1) 开启原型机，设置 model suppod envelope 工作温度分别为：270、235、69。2) 装料及出料测试，送模型材料、支撑材料至喷头出料嘴。通过查看材料的出料抽伸扭矩,推断是否进入喷嘴装置。材料温度到达 270和支撑材料到达 235后，将喷头中老化的丝材吐完，直至 ABS 丝光滑
6、。3) 标定调校，启动 FOMSTATUS 软件，做支撑材料 X、Y 及 Z 轴方向吐料标定调校。2.造型启动 FDMSTATUS 软件，添加*.Job 文档联机，电脑自动将文档指令传输给机器。输入起始层和完毕层的层数。单击“Start”，系统开头估算造型时间。接着系统开头扫描成型原型。(估算造型时间应放在底板对高前，以免喷头烤到底板)3. 后处理1) 设备降温原型制作完毕后，如不连续造型。即可将系统关闭，为使系统充分冷却，至少于30 分钟后再关闭散热按钮和总开关按钮。2) 零件保温零件加工完毕，下降工作台，将原型留在成形室内，薄壁零件保温1520 分钟大型零件 2030 分钟，过早取出零件会
7、消灭应力变形。3) 模型后处理留神取出原型。去除支撑，避开破坏零件。成型后的工件需经超声清洗器清洗，溶化支撑材料。(三) 试验留意事项1. 存储之前选好成形方向，一般依据“底大上小”的方向选取，以减小支撑量，缩短数据处理和成形时间；2. 受成形机空间和成形时间限制，零件的大小把握在 303020mm 以内；3. 尽量避开设计过于细小的构造，如直径小于 5mm 的球壳、锥体等；4. 尤其留意喷头部位未到达规定温度时不能翻开喷头按钮。六 试验报告内容应包括：1. 依据所做原型件分析成形工艺的优缺点；2. 依据所给三维图，任选其一进展成型工艺分析(定义成型方向，指出支撑材料添加区域，成型过程中零件精度易受影响的区域)；图 2 零件一图 3 零件二3. 依据试验过程总结成形过程中对精度的影响的因素(包括数据处理和加工过程)； 以上报告内容字数不限，但请照实填写你的真实看法。七 思考题1. 快速原型制造过程中滚珠丝杠螺母之间的间隙会对造型产生怎样的影响？2. 造型精度会影响零件精度吗？3. 切片的间距的大小对成形件的精度和生产率会产生怎样的影响？4. 快速原型制造方法使用的场合有哪些？注：专业文档是阅历性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料局部来自网络，供参考。可复制、编制，期盼你的好评与关注
