淺談3D打印電子創新實訓室的建設
時間：2025-03-29 23:42:41 點擊次數：
中人教儀廠 淺談3D打印電子創新實驗室的建造設計
1.1 淺談3D打印技術
3D打印是由CAD模型直接驅動的快速制造隨意復雜形狀三維（3D）物理實體的技術，其基礎過程是：首先設計出所需零件的計算機數值數值三維（3D）模型（數字模型、CAD模型），然后按照工序技藝要求，按照一定的規律將該模型離散為一系列有序的單元，通常在Z向將其按一定厚度實行離散（習慣稱為分層），把原來的三維（3D）CAD模型變成一系列的層片；再按照每個層片的輪廓信息，寫入加工功能數值，自動生成數控代碼；最后由成形系統成形一系列層片并自動將它們聯接起來，得到一個三維（3D）物理實體。
1.2 快速成型技術的特別點
與傳統材料加工技術相比,快速成型設定有鮮明的特別點：
1．數字化制造。
2．高度柔性和適應性。可以制造隨意復雜形狀的零件。
3．直接CAD模型驅動。如同使用打印機一樣便利快捷。
4．快速。從CAD設計到原型(或零件)加工完畢，只需幾十分鐘至幾十小時。
5．材料類型豐富多樣，含有概括ABS、PLA等，可以在航空，機械，家電，建筑，醫療等各個領域應用。
1.3 熔融擠出成型(FDM)工序技藝簡介
熔融擠出成型(FDM)工序技藝的材料一般是熱塑性材料，如蠟、ABS、PLA等，以絲狀供料。材料在噴頭內被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡動作，同時將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并與周圍的材料粘結。每一個層片全部是在上一層上堆積而成，上一層對當前層起到定位和支撐的作用。隨著高度的多加，層片輪廓的面積和形狀全部會發生改變，當形狀發生較大的改變時，上層輪廓就不能給當前層提供充分的定位和支撐作用，這就需要設計一些輔助構造－"支撐"，對后續層提供定位和支撐，以保證成形過程的順利完成。
這種工序技藝設定有一些顯著優點，該工序技藝發展極為迅速，目前FDM系統在全球已裝配快速成形系統中的份額大約為30％。
1.4 FDM工序技藝的特別點
不使用激光，維護簡便，成本低：價格是成型工序技藝是否適于三維（3D）打印的一個重要因素。多用來概念設計的三維（3D）打印機對原型精確度和物理化學特性要求不高，便宜的價格是其能否推廣開來的決定性因素。
塑料絲材，清潔，更換容易：與其他使用粉末和液態材料的工序技藝相比，絲材更加清潔，易于更換、存檔，不會在設備中或附近形成粉末或液體污染。
后處置整理簡便：僅需要幾分鐘到一刻鐘的時間剝離支撐后，原型即可使用。
2.5 實驗系統特別點
本實驗系統可以拆卸裝配，由零散件組裝而成，可以鍛煉學生動手能力，并而且提供提供研發程序，可以實訓學生的電機控制，X、Y、Z軸個電機如何協調控制，構成閉環系統的一個小型機床，可涉及一個負反饋閉環控制電子回路。
涉及實訓知識：電機控制、自動控制原理、傳感器控制、熱床控制、單片機、C語言編程、CAD系統制圖等知識
平臺特別點：1、FDM 熔融擠壓工序技藝；2、模型塊化設計；3、支持脫機打印；4、應用K型擠出機，步進電機直接驅動擠出輪，控制更精確。
本系統組織成品后，并寫好程序即可經過上位機CAD系統制圖，涉及三維（3D）立體圖形，鏈接電腦，將設計的物品打印出來，精確度很高，可達到工業級水平。
常見問題：
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