1、姓 名:成 绩:机械工程综合实验中心实验一、3D打印实验一、实验目的通过实验理解3D打印技术的基本概念,了解3D打印机的系统组成,掌握3D打印机的基本操作,加深对熔融沉积制造的理解,培养实践能力与创新能力。二、实验原理3D打印(英语:3D printing),又称增材制造(Additive Manufacturing,AM),属于快速成型技术的一种。它就是一种以数字模型文件为基础的直接制造技术,几乎可以制造任意形状三维实体。3D打印运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层堆叠累积的方式来构造物体,即“积层制造”。3D打印与传统的机械加工技术不同,后者通常采用切削或钻孔技术(即减材工艺)实现。
2、在模具制造、工业设计等领域,3D打印技术常常被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别就是一些高价值产品(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件,意味着“3D打印”这项技术的普及。3D打印目前已有十余种不同工艺,如光固化立体造型(SLA)、层片叠加制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)、掩模固化法(SGC)、三维印刷法(3DP)、喷粒法(BPM)等。MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机,采用FDM(熔融沉积)成型技术。工艺流程如下:CAD模型被分为一层层极薄的截面,生成控制FDM喷嘴移动路径的二维几何信息
3、;FDM加热头把热熔性材料(ABS、PLA、尼龙、蜡等)加热到临界状态,呈现半流体性质,在计算机控制下,沿上位机软件确定的二维几何信息运动轨迹,喷头将半流动状态的材料挤压出来,凝固形成轮廓形状的薄层。当一层完毕后,成型工作台下降一个分层厚度,继续成型下一层,这样层层堆积粘结,自下而上形成一个零件的三维实体。三、实验内容1、应用计算机三维软件对成型零件进行建模并以“STL”格式保存,学习应用MakerBot Makerware软件对模型进行转换制作保存;2、观察分析MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机了解其构造及使用方法;3、完成成型零件模型打印。四、实验设备1、Maker
4、Bot Replicator 2X桌面3D打印机;2、电脑、专用工具及辅助工具等。五、实验步骤1、成型零件三维模型数据格式转换(1) 打开MakerWare软件,点击“Add”按钮找到待成型零件三维模型数据(*、stl格式)文件,选择该文件;(2) 选中“Look”按钮通过拖拽旋转打印平台,也可以选择子菜单从Top,Side或Front方向查瞧模型;(3) 选中“Move”按钮通过拖拽移动打印平台上的模型,也可以选择子菜单精确移动模型,确定模型摆放位置;(4) 选中“Tum”按钮通过拖拽旋转模型,也可以用子菜单精确旋转模型,确定模型成型方向;(5) 选中“Scale”按钮通过拖曳缩放模型,也可
5、以用子菜单精确控制缩放大小;(6) 点击“Make”设定模型成型工艺参数;(7) 成型零件三维模型生成并保存为加工文件。2、零件成型加工(1) 装载成型零件加工文件SD卡;(2) 打开MakerBot Replicator 2X桌面3D打印机电源开关;(3) 调平打印平台;根据LCD屏幕的指示,在每个位置启动程序的要求下,分别调节打印平台下方的后方、右面与左面三个旋钮,并用支持卡在打印托盘与喷嘴间滑过,支持卡通过时候会有一些轻微摩擦,但不会将卡片划破,就达到喷头在打印托盘调平要求。(4) 装载材料;1)从喷头顶端取下导料管;2)从料盘引出一段PLA丝线,从机箱后导料管顺时针穿入直到从另一端伸出
6、;3)按下LCD面板上的M键,LCD屏幕指示选择加热喷头开始加热;4)当喷头温度达到230后LCD屏幕提示进料,将PLA丝线用力推入喷头顶部的孔,保持压力直至喷嘴有PLA丝线吐出;5)按下LCD面板上的M键,停止吐丝;6)放回导料管,清理、移除吐出的PLA丝。(5) 打印目标文件;进入主界面,选择“Build from SD”按“M”键;选择预打印文件名称,按“M”键底板加热,达到230,开始打印从底座开始直到打印模型完成。(5) 用专用工具取出模型;(6) 成型模型进行打磨、清理后处理;3、加工成型模型拍照;4、完成实验报告。实验一、3D打印实验报告实验时间: 年 月 实验名称所用软件实 验 步 骤实 验 成 果实 验 体 会指导教师意见
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