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题名基于FDM的多自由度3D打印技术研究
被引量：1
- 1
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作者
邢洪亚
陈继飞
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机构
西南林业大学机械与交通学院
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出处
《南方农机》
2025年第1期138-141,共4页
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基金
云南省教育厅科研基金项目“基于农作物秸秆纤维素材料3D打印的研究”(2022J0501)。
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文摘
【目的】在学术研究与工业实践中,FDM型3D打印技术凭借其特有的分层叠加构造方法,极大地突破了传统零部件制造工艺中存在的约束和局限。然而,这种逐层构建的机制也带来了若干挑战,如阶梯效应显著以及需额外添加支撑结构等。【方法】为了克服传统层式打印技术所固有的局限性,研究人员提出了多自由度3D打印技术。文章对多自由度3D打印技术进行了系统性回顾,剖析了传统FDM型3D打印机所面临的一系列挑战与局限,介绍了增加打印机自由度的三种方法:(1)在原有的三个平动自由度的基础上,增加旋转自由度;(2)使用机械臂等串联机构;(3)使用delta型和stewart型等并联机构。【结果】基于FDM的多自由度3D打印技术是一个多学科融合的技术,硬件机械结构与软件控制系统是其两大支柱,因而该技术的未来发展需双管齐下,即在硬件与软件领域不断追求创新。【结论】具备高度灵活性的多自由度机器人在诸如多材料加工、原位制造、混合制造及闭环控制等方面也具有较高的研究价值。
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关键词
FDM
3D打印
多自由度
并联机构
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名应用CFD的多材料混合螺杆结构参数化设计与优化
- 2
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作者
王龙
王世杰
马硕
韩晓伟
张静
段国林
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机构
河北工业大学机械工程学院
天津中德应用技术大学航空航天学院
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出处
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第6期1049-1061,共13页
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基金
中央引导地方科技发展资金项目(216Z1804G)。
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文摘
目前利用微流挤出工艺打印功能梯度材料常出现出口材料转变延迟现象,导致较长的打印时间才能实现材料过渡。为提高三维打印浆料的混料效能、缩短打印时间,使浆料稳定均匀挤出的同时保证打印成形质量。提出了响应面模型仿真实验策略,结合空间填充设计与Kriging插值算法构建螺杆结构优化的代理模型。选取螺杆直径、螺棱宽度、螺杆内径、螺距5个结构参数作为设计变量,螺杆表面与料腔壁面作用浆料的面积加权平均剪应力最大作为优化目标。利用筛选优化算法与多目标优化遗传算法实现了混合结构参数优化,得到了优化参数解集,最后将得到的参数组合进行模拟分析与打印实验。结果表明新结构能够有效提高混合效率、增强混合效果、增大单位时间内组分浓度变化速率,证明了优化方法的有效性与正确性,适用于微流挤出打印的工艺改进。
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关键词
微流挤出
混料效能
响应面法
多目标遗传算法
结构优化
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Keywords
microflow extrusion
mixing efficient and effective
response surface methodology
multi-objective genetic algorithm
structure optimization
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TQ174.1
[化学工程—陶瓷工业]
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题名金属3D打印机基板调平系统的设计及热变形分析
- 3
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作者
胡森
王敏杰
魏兆成
郭明龙
高文华
关子民
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机构
大连理工大学模塑制品教育部工程研究中心
广东汉邦激光科技有限公司
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出处
《机械设计与制造工程》
2025年第6期21-26,共6页
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文摘
面向激光选区熔化金属3D打印机,设计了一种基板自动调平系统,对基板调平系统的误差构成进行了分析,根据基板调平精度的设计要求,通过计算得到了基板调平系统的热变形允许范围。针对基板调平系统在不同条件下所产生的热变形问题,采用ANSYS软件,建立了考虑热辐射和热传导的有限元模型,模拟分析了不同预热温度和打印件重力对系统热变形的影响规律。根据结果,对原设计进行了修正,保证了基板自动调平系统调平精度符合设计要求。
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关键词
3D打印机
基板调平系统
预热温度
热变形
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Keywords
3D printer
substrate leveling system
preheating temperature
thermal deformation
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名一台“会安慰人”的打印机
- 4
-
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作者
彭宇
黄尔卓
朱砚清
谭浩
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机构
不详
湖南大学设计艺术学院
智能设计与交互体验实验室
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出处
《发明与创新(下旬刊)》
2025年第10期14-15,共2页
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文摘
有时,一条迟迟未回的信息会让你心跳加速、思绪纷飞——难道是我做错了什么?其实,这种敏感并不罕见。设计师尝试开发一款“懂你”的情绪小伙伴,在你需要的时候,能轻轻对你说:“别急,一切都会好的。”焦虑依恋,需要不一样的安慰人们的心理状态与“依恋类型”密切相关。
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关键词
心理状态
小伙伴
打印机
焦虑
依恋类型
情绪
-
分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名基于熔融沉积技术的对象结构数字预处理优化
被引量：1
- 5
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作者
杨智钦
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机构
广西自然资源职业技术学院
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出处
《西部皮革》
2025年第6期44-46,共3页
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基金
2023年广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“FDM型3D打印加工质量的提升工艺改进研究”(2023KY1593)。
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文摘
熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)技术作为3D打印领域的重要分支,因其成本低、操作简便及材料适应性广等优势,在工业设计、产品研发及个性化制造中得到了广泛应用。对象结构的数字预处理优化是影响FDM打印质量与效率的关键环节。文章系统探讨了FDM技术在初代鞋样设计中的应用优势,分析了数字模型结构设计、切片处理、打印参数设置及后处理等预处理环节的关键问题,并提出了相应的优化策略与参数设置建议。研究结果表明,通过模型简化、切片参数优化及工艺参数匹配,可显著提升FDM打印的成型精度与效率。
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关键词
熔融沉积成型(FDM)
数字预处理
模型优化
切片参数
工艺参数
后处理
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Keywords
Fused Deposition Modeling(FDM)
digital preprocessing
model optimization
slicing parameters
process parameters
post-processing
-
分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名PLA熔融沉积过程变形预测及几何补偿
- 6
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作者
王海涛
江五贵
樊奕辉
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机构
南昌航空大学材料科学与工程学院
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出处
《失效分析与预防》
2025年第1期1-10,共10页
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基金
国家自然科学基金(12462006,12062016)。
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文摘
在熔融沉积成型(FDM)技术中,打印件的翘曲现象是制约打印精度提升的关键因素之一。采用热力顺序耦合有限元方法,研究了聚乳酸(PLA)在FDM过程中的翘曲变形行为及几何补偿方法。首先系统分析时间步长对模拟结果的影响,随后探讨光栅角度对翘曲行为的调控作用,最后实施反向补偿几何模型的方法,以实现对零件翘曲变形的有效补偿。结果表明:时间步长对温度场分布有显著影响,但对变形结果的直接影响较小,这归因于温度变化对时间的高度敏感性,而变形则更多地依赖于累积效应和准稳态平衡。此外,还发现采用0°/90°光栅角度交替策略能降低应力集中现象,与单一0°、45°光栅角度相比,应力极值降低12.7%,有效缓解翘曲问题。实施反向补偿策略后,使制造精度提升了62.07%。合理选择光栅角度并结合反向补偿设计策略能有效改善FDM过程中的翘曲现象,提升制造精度与打印件质量。
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关键词
熔融沉积成型
有限元
光栅角度
变形补偿
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Keywords
fused deposition modeling
finite element
raster angle
deformation compensation
-
分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名UV打印机机械结构三维建模与可视化设计
- 7
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作者
王炳博
吴光远
刘小璐
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机构
齐鲁工业大学〔山东省科学院〕轻工学部
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出处
《绿色包装》
2025年第6期29-33,共5页
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基金
2022年山东省本科教学改革研究项目(双一流背景下新工科印刷工程专业人才培养模式的研究与实践M2022267)
教育部第三期供需对接就业育人项目(校企协同育人背景下印刷媒体类专业建设的研究与实践2023122115936)
齐鲁工业大学(山东省科学院)2024年度本科教学研究重点项目(新质生产力驱动轻工专业“四创四融”人才培养模式的研究与实践2024zd03)。
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文摘
针对传统设备机械结构及制造工艺的局限性,本设计运用三维建模与可视化技术进行结构优化。利用SolidWorks和AutoCAD等软件构建打印机数字模型,重点开发四大核心系统:打印平台自适应调平系统、高精度低摩擦履带传动系统、多色独立喷墨控制打印系统以及打印区域实时安全防护系统。本文从设计思路与方法、结构优化与设计等方面进行详细阐述,旨在提供一种更加高效且具有广泛应用前景的UV打印机设计方案。
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关键词
UV打印机
结构建模
可视化设计
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Keywords
UV printer
structure model
visual design
-
分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名生物3D打印机助力活性器官制造
- 8
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-
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出处
《科技导报》
北大核心
2025年第6期10-10,共1页
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文摘
浙江大学杨华勇和贺永团队研发了一种神奇的“生物打印机”——多材料投影式生物3D打印装备,不仅能像搭积木一样组合不同材料,还能打印出活性的器官结构。“生物打印机”工作原理。与常规3D打印机不同,投影式生物打印机的“墨盒”里装的是含有活细胞的“生物墨水”。当打印机工作时,它像“投影仪”一样逐层变换图案照射生物墨水,让材料在光照下快速凝固成型。
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关键词
生物3D打印机
多材料投影式
活性器官
-
分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名全三维打印电喷雾发动机问世
- 9
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作者
无
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机构
《科技日报》
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出处
《机械制造》
2025年第2期79-79,共1页
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文摘
美国麻省理工学院研究团队近期展示了一款完全采用三维打印技术制造的电喷雾发动机,能够通过发射液滴来推进,生产迅速,成本则远低于传统推进器,相关论文发表在《先进科学》杂志上。电喷雾发动机的工作原理是对导电液体施加电场,从而产生高速微小液滴射流以推动航天器。这种微型发动机特别适用于小型卫星。相较于化学燃料火箭,电喷雾发动机在推进剂使用上更为高效,由此更适合执行精确的轨道内机动任务。
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关键词
三维打印
导电液体
微型发动机
小型卫星
化学燃料
研究团队
电喷雾
推进器
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名魔法打印机
- 10
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作者
陈米乐
李珊珊(指导)
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机构
江苏省南京市六合区励志小学
不详
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出处
《小学生作文》
2025年第12期6-7,共2页
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文摘
我想发明一台魔法打印机!魔法打印机长得像个小机器人,圆圆的脑袋戴着蓝色的帽子,可以听懂各种指令,圆滚滚的白肚皮可以打.印出我想要的东西,长长的机械臂可以传递东西,两条弹簧腿可以到处奔跑我塞给魔法打印机一张糖果照片,大喊:“开始打印!”
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关键词
魔法打印机
肚皮
指令
糖果
机械臂
机器人
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名说明书,,真有用
- 11
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作者
草儿
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机构
江苏南京
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出处
《动漫界(幼教365)》
2025年第15期50-50,共1页
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文摘
为了给我打印各种学习和阅读材料,爸爸买来一台打印机,可是怎么安装使用呢?说明书上的文字能帮助我们!
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关键词
安装
使用
阅读材料
说明书
打印机
学习材料
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名无人自助机中热敏打印机支架结构的改进
- 12
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作者
彭智钢
兰俊斯
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机构
柳州钢铁股份有限公司
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出处
《工业控制计算机》
2025年第7期169-170,共2页
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文摘
针对当前无人自助机中的热敏打印机支架结构进行改进,解决目前在无人自助机中常见的调节不便、拆装困难、兼容性差,同时解决纸张滑脱,支架结构无法适应不同宽度、厚度卷纸等问题,实现快速更换卷纸,并且实现纸张厚度检测,实现缺纸预警功能。
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关键词
支架结构
热敏打印机
多机型兼容
缺纸预警
红外感应
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名FDM 3D打印机温度控制系统设计与优化
- 13
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作者
吴晓莉
何军虎
汪杰
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机构
湖北商贸学院人工智能学院
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出处
《科技与创新》
2025年第8期81-83,87,共4页
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文摘
温度控制是熔融沉积成型(FDM)3D打印机的核心技术之一,直接影响打印质量和成品性能。针对FDM打印温度控制的特殊要求,从硬件和软件2个层面进行了系统设计。硬件部分选用高性能微控制器、高精度温度传感器、功率合适的加热器,并优化了传感器布置和散热结构;软件部分采用PID控制算法,辅以看门狗机制和掉电保护,实现了对温度的精确控制,使打印过程稳定。
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关键词
FDM
3D打印机
温度控制
PID控制算法
硬件设计
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名喷墨打印控制系统的现状和趋势
- 14
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作者
王家奇
陆利坤
刘为
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机构
北京印刷学院信息工程学院
湖南常德金鹏印务有限公司
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出处
《动力系统与控制》
2025年第4期428-439,共12页
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基金
北京印刷学院校级科研项目(E6202405),北京印刷学院学科建设和研究生教育专项(21090525014、21090325003),北京印刷学院信息与通信工程一级学科博士点培育项目(21090525004)、北京印刷学院科研平台建设项目(KYCPT202509)。
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文摘
喷墨打印技术作为数字化制造与精密加工领域的关键技术,在工业制造、增材制造、电子封装、生命科学等多个前沿领域具有广泛的应用前景。本文综述了喷墨打印控制系统的研究现状与发展趋势,首先概述了热泡式和压电式喷墨打印控制的核心理论,然后对喷墨打印控制领域的国内外现状进行了分析。接着,国内在热泡喷墨芯片设计和压电喷墨供墨控制技术等方面的研究取得了一定的成果。国外则更加提升设备的稳定性与适应性,同时注重喷墨打印技术在制药等领域的应用拓展。此外,本文总结了喷墨打印控制研究的主要方法,包括模拟仿真和控制系统设计等。最后,本文针对当前存在的系统整体性研究不足、实验与仿真结合不紧密、工业化应用探索不够等挑战进行了展望,主要有多喷头协同控制、自适应控制算法的开发以及新型功能材料的适应性喷墨控制等。 .
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关键词
喷墨打印控制系统
热泡式喷墨
压电式喷墨
模拟仿真
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名基于Arduino的3D加压打印头的设计与控制
- 15
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作者
扆云戈
吴世超
姚远
王迎军
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机构
上海大学机电工程与自动化学院
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出处
《工业控制计算机》
2025年第2期130-132,共3页
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文摘
由于3D打印材料本身的特性,打印结构内部存在孔隙,力学性能较差,不适用于高强度的应用场景。为解决这一问题,设计了一种基于Arduino为控制核心的加压3D打印系统。该系统能够对打印中的材料进行实时加压处理,且无需对压辊额外供热,并实现了打印过程中的自主转向。通过对该系统打印的产品进行力学测试,结果表明,PLA样件的拉伸强度和模量分别提升63%和43%,弯曲强度和模量分别提升了34%和36%,显著提升了3D打印件的力学性能。该研究实现了3D打印产品的加压打印,且平台结构简单,控制方便,确保了系统平台的稳定运行。
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关键词
ARDUINO
3D打印
加压制造
随动控制
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Keywords
Arduino
3D printing
compaction printing
path following control
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名FDM-3D打印机的供料系统及固件优化设计
- 16
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作者
黄火辉
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机构
福建水利电力职业技术学院自动化工程学院
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出处
《机电技术》
2025年第2期61-64,71,共5页
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基金
福建水利电力职业技术学院校级科研项目(YJKJ2413B)。
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文摘
针对某老式FDM(熔融型)3D打印机供料系统不稳定和打印效果不佳的问题,在硬件方面,对热端和挤出机进行升级改进以及对供料系统结构进行重新优化设计;在软件方面,对固件进行升级,增加线性挤出功能。升级后的3D打印机热端温度分布更加合理,喷嘴堵头概率降低65%,挤出机输出力增大2倍,打印精度更高,为同类型3D打印机优化设计提供参考。
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关键词
3D打印机
热端
挤出机
固件
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Keywords
3D printer
Hot end
Extruder
Firmware
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
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题名基于FDM混色3D打印机喷头的建模与仿真分析
- 17
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作者
童和平
张香红
李达人
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机构
广东开放大学机电工程学院
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出处
《机电工程技术》
2025年第7期97-100,共4页
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基金
广东省教育厅2024年度重点科研平台和科研项目(2024KTSCX192)
2024年广东开放大学创新强校工程项目(2024CQ-20)
广东开放大学2019年度科研项目(YB1912)。
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文摘
根据FDM混色3D打印机的工作原理,对FDM混色3D打印机喷头进行仿真分析并优化设计,得出FDM混色3D打印机的喷头结构和关键性因素。利用SolidWorks三维建模和Fluent流体有限元分析,对混色喷头进料角度优化,确定最优的混色喷头进料角度和熔融混合腔的高度。结果表明:当喷嘴口模角度β≥30°,可以减小熔融丝料的管道阻力,让丝料顺利流出,进而提高喷头的打印精度;当进料角度α=90°,3种丝料在高温熔融腔内充分混合流动,混合效果最好;当熔融混合腔高度h=3 mm,喷头内挤出压力最大,更有利于丝料的混合,提高3D打印的混色效果。通过建模仿真分析,优化了喷头的进料角度、喷嘴口模角度以及熔融混合腔最佳高度,实现了三进一出混色打印机喷头的优化。
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关键词
FDM
3D打印
混色喷头
仿真分析
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Keywords
FDM
3D printing
color mixing nozzle
simulation analysis
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名3D打印技术的跨领域研究现状与趋势展望
- 18
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作者
杨天玲
祝勇仁
朱蔷
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机构
浙江机电职业技术大学智能制造学院
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出处
《机械研究与应用》
2025年第5期178-182,共5页
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基金
2025年度浙江省高等教育学会课题立项资助项目:以产业学院为载体的高职技术技能型人才培养路径实践(编号:KT2025218)。
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文摘
在航空航天、生物医疗、建筑及制造等领域,3D打印技术展现出独特的应用潜力。该文综述了其在定制化医疗植入物、轻质航空航天部件、建筑构件以及制造业快速原型等方面的典型应用,并探讨了材料局限性、打印精度和成本效率等技术挑战。未来的发展趋势包括材料体系的多样化、打印速度与精度的提升、新应用领域的不断拓展,以及与人工智能和物联网等前沿技术的深度融合。同时,3D打印在促进环境可持续性和资源高效利用方面的潜力也将进一步被挖掘。随着标准化与规范化工作的推进,3D打印技术有望实现更广泛的应用与产业化,进而为制造业带来革命性的变革。
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关键词
3D打印技术
增材制造
跨领域应用
技术趋势
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Keywords
3D printing technology
additive manufacturing
cross disciplinary applications
technological trends
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名汉图科技发布全新A4高速双面激光打印机
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作者
枫林
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机构
不详
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出处
《广东印刷》
2025年第4期4-4,共1页
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文摘
上海汉图科技有限公司宣布,其旗下品牌极印的全新激光打印机—极印XP356DNL正式上市,它搭载了国内首个打印机主控芯片—龙芯2P0500,这标志着汉图科技在打印机核心技术上实现了国产化的重大突破。该芯片的应用不仅提升了打印机的性能,还增强了信息安全性,满足了更严格的合规要求。同时,为了更好地服务国产化办公环境,XP356-DNL特别适配了银河麒麟、中标麒麟、统信等国产操作系统。
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关键词
汉图科技
激光打印机
极印XP356DNL
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分类号
TP334.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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