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3d打印机喷头移动算法

发布时间:2022-11-21 10:59:24

Ⅰ 3D打印机喷头加热头工作原理

技术原理:喷头加热,上电就可加热。3D打印机就是利用FDM熔融堆积的工作原理,一层层的堆积出来的。将丝状(直径约2 mm)的热塑性材料通过喷头加热熔化,喷头底部带有微细喷嘴(直径一般为0.2~0.6 mm)。喷头沿水平方向移动的同时,打印材料被施加一定的压力后挤喷而出,挤出的材料与前一个层面熔结在一起。一个层面沉积完成后,工作台垂直下降一个层的厚度,再继续熔融沉积,直至完成整个实体造型。
断丝原因分析:
(1)打印材料的问题
FDM快速成型机需要把材料加热熔化后,再从喷头挤出料丝粘结到工作台面上。不同的材料耐温强度是不一样的,而不同的3D打印机喷头加热温度也不同,所以要根据设备性能选择合适的3D打印机耗材。如果使用的材料质量不好,也会出现断丝的情况。
(2)喷头的问题
3D打印机喷头也会出现堵塞的问题,这种情况下就无法正常出料了。还有就是使用的喷头质量不过关造成其损坏无法吐丝,或者是内部设计不合理不利于出丝

Ⅱ 3D打印机原理是什么

目前市面较为主流的3D打印机原理有以下两种:1、以FDM ( 熔融层积成型技术 ) 技术为核心技术的3D打印机。根据软件预设的坐标挤出热塑性塑料丝,只需要将长丝卷轴装入3D打印机,然后送入挤出头,在挤出头位置配有加热喷嘴,一旦喷嘴达到所需温度,电机就会驱动3D打印材料使其熔化。再凭借3D打印机的设置自主移动挤出头⌄将熔化的材料放置在精确的位置,等待冷却和固化完成图层后,构建平台就会向下移动并重复该过程,直到完成整个模型。2、以PolyJet 3D打印技术为核心技术的3D打印机。将光敏树脂材料一层一层地喷射到打印托盘上,直至部件制作完成。与喷墨打印原理类似的UV固化技术,每一层材料在被喷射的同时用紫外线光进行固化,可以立即进行取出与使用,无需二次固化。3D打印机的原理远不止这两种,随着技术的发展,未来3D打印机技术将不断创新,更加贴合实际生活需求。

Ⅲ 3D打印机的技术原理是什么

3D打印机又称三维打印机(3DP),是一种累积制造技术,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。
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。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。
1、有些3D打印机使用“喷墨”的方式。即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上,此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离,以供下一层堆叠上来。
2、还有的使用一种叫做“熔积成型”的技术,整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。
3、还有一些系统使用一种叫做“激光烧结”的技术,以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,熔铸成指定形状,然后由喷出的液态粘合剂进行固化。
4、有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒,当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。

Ⅳ 3D打印技术的主要工艺流程

1. 熔融沉积成型(Fused deposition modeling FMD)

FMD可能是目前应用最广泛的一种工艺,很多消费级的3D打印机都是采用的这种工艺,因为它实现起来相对容易。

流程简单概括为

①FMD加热头把热熔性材料(ABS,PA,POM)加热到临界状态,使其呈现半流体状态

②加热头会在软件控制下沿CAD确认的二维几何轨迹运动,同时喷头将半流动状态的材料挤压出来

③材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层.

这个过程与二维打印机的打印过程很相似,只不过从打印头出来的不是油墨,而是ABS树脂等材料的熔融物,同时由于3D打印机的打印头或底座能够在垂直方向移动,所以它能让材料逐层进行快速堆积,并每层都是CAD模型确定的轨迹打印出形状,所以最终能够打印出设计好的三维物体。

2.光固化立体成型(Stereolithography,SLA)

这种工艺简称“光固化”,该工艺的基础是能在紫外光照射下产生聚合反应的光敏树脂。

流程简单概括为

①在电脑控制下,紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓

②对液态树脂进行逐点扫描

③被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应,由点逐渐形成线

④最终形成零件的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。

当一层固化完毕,升降工作台移动一个层片厚度的距离,在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂,用以进行再一次的扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此循环往复,直到整个零件原型制造完毕。

3、选择性激光烧结(SLS)

SLS 工艺与上面提到的SLA 光固化工艺还有相似之处。

即都需要借助激光将物质固化为整体。不同的是,SLS工艺使用的是红外激光束,材料则由光敏树脂变成了塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末。

流程简单概括为

①先将一层很薄(亚毫米级)的原料粉未铺在工作台上

②接着在电脑控制下的激光束通过扫描器以一定的速度和能量密度,按分层面的二维数据扫描

③激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层,未扫描的地方仍然保持松散的粉末状

④ 一层扫描完毕,随后对下一层进行扫描。先根据物体截层厚度升降工作台,铺粉滚筒再次将粉末铺平,然后再开始新一层的扫描。

如此反复,直至扫描完所有层面。去掉多余粉末,再经过打磨、烘干等适当的后处理,即可获得零件。

4、三维印刷工艺(3D printing,3DP)3DP

这种3D打印技术的工作方式和传统的二维喷墨打印最为接近。和上面提到的SLS工艺相同,3DP技术也是通过将粉末粘结成整体来制作零部件,但是它不是通过激光熔融的方式粘结,而是通过喷头喷出的粘结剂来完成粘结工作。

流程简单概括为

①喷头在电脑控制下,按照模型截面的二维数据运行

②选择性地在相应位置喷射粘结剂,最终构成层。

③在每一层粘结完毕后,成型缸下降一个等于层厚度的距离,供粉缸上升一段高度,推出多余粉末,并由铺粉辊推到成型缸,铺平再被压实。

如此循环,直至完成整个物体的粘结。

3DP技术作为3D打印技术之一,是继SLS、FDM等应用最为广泛的快速成型工艺技术后发展前景最为看好的一项快速成型技术。凭借快捷、适用范围广、精细度高等独特的优势,3DP技术得到很多优秀的3D打印行业公司的关注。

Ⅳ 3D打印机常见实现方法

3D打印机常见实现方法

3D打印是通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米,即0.1毫米。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。 用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品,而三维打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。

常见的技术

目前市场上的快速成型技术分为3DP技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术和UV紫外线成型技术等。其中,采用FDM熔融层积成形技术的3D打印机花费的成本较低,且占用的成本最小,大部分面向普通消费者的3D打印机都采用此技术。

1.3DP技术:

采用3DP技术的.3D打印机使用标准喷墨打印技术,通过将液态连结体铺放在粉末薄层上,以打印横截面数据的方式逐层创建各部件,创建三维实体模型,采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩,还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上,模型样品所传递的信息较大。3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。

3DP技术的优势在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产品,这是其他技术都比较难以实现的。3DP技术的典型设备,是3DS旗下zcorp的zprinter系列,也是3D照相馆使用的设备,zprinter的z650打印出来的产品最大可以输出39万色,色彩方面非常丰富,也是在色彩外观方面,打印产品最接近于成品的3D打印技术。

但是3DP技术也有不足,首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如SLA光洁,精细度也有劣势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以3DP技术主要应用在专业领域,桌面级别仅有一个PWDR项目在启动,但仍然处于0.1状态,尚需观察后续进展。

2.FDM熔融层积成型技术:

FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化,同时三维喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息,将材料选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后,机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层,直至形成整个实体造型。其成型材料种类多,成型件强度高、精度较高,主要适用于成型小塑料件。

FDM技术的优势在于制造简单,成本低廉,但是桌面级的FDM打印机,由于出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于FDM成型效果影响非常大,而桌面级FDM 3D打印机通常都缺乏恒温设备,因此基于FDM的桌面级3D打印机的成品精度通常为0.3mm-0.2mm,少数高端机型能够支持0.1mm层厚,但是受温度影响非常大,成品效果依然不够稳定。此外,大部分FDM机型制作的产品边缘都有分层沉积产生的“台阶效应”,较难达到所见即所得的3D打印效果,所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用FDM。

3.SLA立体平版印刷技术:

SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料,通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。一层固化完成后,工作台下移一个层厚的距离,然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,直至得到三维实体模型。该方法成型速度快,自动化程度高,可成形任意复杂形状,尺寸精度高,主要应用于复杂、高精度的精细工件快速成型。

4.SLS选区激光烧结技术:

SLA立体平版印刷技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料(金属粉末或非金属粉末),然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结,然后不断循环,层层堆积成型。该方法制造工艺简单,材料选择范围广,成本较低,成型速度快,主要应用于铸造业直接制作快速模具。 激光烧结技术虽然优势非常明显,但是也同样存在缺陷,首先粉末烧结的表面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受,所以应用范围主要集中在高端制造领域,而尚未有桌面级SLS 3D打印机开发的消息,要进入普通民用领域,可能还需要一段时间。

5.LOM分层实体制造法:

LOM分层实体制造法以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。LOM 常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以制造模具、模型外,还可以直接制造结构件或功能件。

6.DLP激光成型技术:

DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似,不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物,逐层的进行光固化,由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化,因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。该技术成型精度高,在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。

7.UV紫外线成型技术:

UV紫外线成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似类似,不同的是它利用UV紫外线照射液态光敏树脂,一层一层由下而上堆栈成型,成型的过程中没有噪音产生,在同类技术中成型的精度最高,通常应用于精度要求高的珠宝和手机外壳等行业。

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Ⅵ 求教3d打印机运动原理

原理就是通过电机带动挤出头在XYZ空间方向的移动

Ⅶ 使用3D打印机有哪些小技巧

购买打印机后,会发现很多新鲜的词汇、知识需要去学习。下面展现一些新手在摆弄3D打印机过程中需要注意的一些问题,和一些能让你更好进行3D打印的小技巧。
1、打印平台不平会给打印过程带来很多麻烦,所以要常常调试确保打印平台的水平。有些3D打印机带有“自动校准”功能,在新机开始打印前可以使用此功能自动校准。没有此功能的,或是不放心的可以用一张A4纸来进行检测:将你的打印喷头Z轴设置在打印第一层的高度,把纸插到打印平台和喷头中间,前后左右移动喷头,如果喷头能自由移动而不碰到纸,那么你的打印平台基本上就调平了。
2、要经常进行清理,使用擦拭酒精(70%酒精或者70%异丙醇)清洁你的打印平台,因为你手上的油脂可能弄脏打印平台使得打印的物品不能很好粘到打印平台上。
3、记得在打印前在平台上贴上一层美纹胶带,因为贴美纹胶带能够使模型更加贴合打印平台,也可以帮助我们在打印完成后更好地将模型移除。
4、当你打印一个新东西,可以先用打印机的最低设置先快速实验一下。因为你肯定不愿意花了n个小时打印完成之后发现物品的大小或者什么地方不对!
5、记得一定不要在打印机工作时,或者刚刚停止工作后触摸喷嘴。因为在打印时喷头需要加热融化耗材,这是喷嘴的温度极高,触摸后极有可能造成烫伤。
6、耗材一旦拆封,尽量短时间用完,长时间放置会导致耗材更脆,影响打印效果。如果拆封后长时间内不使用,一定要密封保存并储存在干燥、无尘环境中。
7、多了解你选择的打印材料的属性。在个人3D打印中使用的两种主流塑料是ABS和PLA。每种都有它自己的特性,比如融化温度和出料速度。确保你设置的打印机各项数据能支持你所使用的打印材料。

Ⅷ 请问3D打印机的打印速度具体是指什么速度

  1. 3d打印机打印速度是材料丝的进料速度。

  2. 3D打印就是融化材料,进行堆叠,所以打印速度和模型造型、大小有关。用来衡量打印速度的常量是打印材料进料速度,通过材料丝粗细,挤压头孔径和实际打印模型体积,共同计算打印速度.

  3. 3D打印机打印过程中,也有技术问题引起的吐丝慢的情况,乐彩3d打印机指出,比如3D打印机吐丝不畅的时候,是否是对3D打印机加热的温度不够高或者是使用的材料不够好的原因。关于3d打印机速度变慢的原因解析,解决的方法是调节3D打印机的加热温度,更换适合的用材或者3D打印机头。

  4. 3D打印机在打印模型是根据模型宽窄的不同和实际打印的情况,关于3d打印机速度变慢的原因解析,自动调整速度和吐丝的多少。3D打印机是属于增物制造,精度越高,速度越慢。

  5. 3D打印机可以打印打印汽车 、飞机和其它产品的配件。,以目前的速度和精度,只适合做样品或紧急配件,不适合大量生产。通常在工艺设计,制造领域,材料工程等精密的复杂领域,3D打印机在这种情况下打印就相对很慢。

Ⅸ 3d打印机断电续打找不到文件

1、首先把打印机喷头移动到断打的模型位置,在喷头低和模型中间放一张A4纸。
2、其次先1mm后0.1mm移动喷头下降,夹住A4纸像调平一样,使A4纸能夹住但又能来回移动但又有一点摩擦力即可。
3、最后找到屏幕所对应的高度并记录下来,把文件上传到你的打印机即可接着打印。

Ⅹ 怎么解决3D打印错位的问题#3D打印

3d打印过程中出现层错位的原因有很多,今天为大家总结了导致出现这种问题的内外原因。
一、外在原因
1、打印机皮带和顶板没有紧固
解决:检查皮带,根据需要进行加固;检查顶板,根据需要进行加固
2、Z轴有一根杆不够直
解决:检查Z轴杆,更换不直的杆
3、电压不稳
解决:打印错位时观察是否为大功率电器比如空调啊下班了一部分电器的电闸一起关闭时打印错位了,如果有,打印电源加上稳压设备。如果没有,观察打印 错位是否每次喷嘴走到同一点出现行程受阻,喷嘴卡位后出现错位,一般是X、Y、Z轴电压不均,调整主板上X、Y、Z轴电流使其通过三轴电流基本均匀。
4、打印中途喷嘴被强行阻止路径
解决:打印过程中不能用手触碰正在移动的喷嘴。其次如果模型图打印最上层有积削瘤,则下次打印将会重复增大积削,一定程度坚硬的积削瘤会阻挡喷嘴正常移动,使电机丢步导致错位。
5、主板问题
解决:如果出现最多的是打印任何模型都同一高度错位,更换主板试试看。
二、模型自身的原因
1、检查模型切片是否有误
解决:在用的最常见的软件是Cura、Repetier这两种。大多都是开源的,所以说软件的稳定性专业性我们不能保证,还有每个设计模型图出 来不一定就是完美适合软件,所以打印错位首先模型图不换,把模型图重新切片,模型移动个位置也好,让软件重新生成GCode打印。
2、检查模型图纸设计是否有误
解决:如果出现错位换切片后模型还是一直错位,换以前打印成功的模型图实验,如果无误,重新作图纸。
多数3D打印机使用的都是开环控制系统,直白说,它们没有关于喷头实际位置的信息反馈,打印机只是简单尝试移动喷头到某个位置,然后希望它能到达那儿。多数时候,这样是可行的,因为驱动打印机的步进电机是非常有力的,不会有巨大负载来阻止喷头移动。如果出现问题,3D打印机也没有办法发现它。例如,在打印的时候,你突然撞击打印机,可能导致喷头移动到一个新的位置,机器没有反馈来识别这种情况,所以,它会继续打印,好像什么事也没发生一样。如果你发现打印机的层错位了,它可能是因为下面列出的原因之一导致的。不幸的是,一旦这些错误发生,打印机则没有办法发现问题并处理问题,所以我们将探讨一下如何解决这个问题。

喷头移动太快:如果你设置的是高速打印,3D打印机的电机会尽力支持。如果你尝试以更快的速度打印,以至于超过了电机能承受的范围,就通常会听到咔咔的声音,电机没法转动到预期的位置。这种情况下,接下来打印的层,会与之前打印的所有层错位。如果你觉得打印机打印太快,可以试着降低50%的打印速度,看是否有帮助。在打印过程中如果你还想让模型继续打印的话,可以旋转旋钮来调整模型的打印速度,把速率(FR100%)适当降低。

打印过程中喷嘴刮到模型:打印过程中有时候喷嘴会刮到模型,特别是从一个点平移到另一个点,到达位置后,喷嘴没有任何抬升过程,直接就粘上去,这是很容易刮到模型的,但是机器本身是不能感应到的,所以喷嘴会继续工作。此时,打印出来的模型可能已经错位了,这时你需要在切片里找到工具,打开里面的专家设置,设置一下回退时Z轴抬起的高度,适当的Z轴抬起高度可以避免喷嘴刮到模型而造成错位,设置在0.3mm即可。

模型问题:模型的来源渠道很多,可以网上下载,可以自己建模,也可以通过扫描仪来逆向建模。网上下载的模型很容易出问题,下载的时候看着正常,但是切片之后打印出来就会出现各种奇怪的问题,错层也在其中,在切片完成后有一个层预览,你可以切完之后预览一下,检查是否每一层都正常,如果哪一层突然出去了一根线条,那么这个模型肯定有问题,正常的模型预览每一层的喷头移动轨迹都是围着模型在转的,所以你可以在每层切完之后检查一下,确保模型本身没有问题。

受外力影响:机器本身是由电机带动皮带传动的,很小的外力都可能会影响喷嘴的移动,造成电机丢步,或者切片时模型超出成型平台的尺寸,造成喷嘴在平台最边缘丢步也会造成错层,所以打印机旁尽量不要有其他不相关的人或物品干扰。

机械问题:如果降低了速度,错位问题仍一直出现,那就有可能是打印机存在机械问题。例如,多数3D打印机使用同步带来做电机传动,以控制喷头的位置。同步带一般是橡胶制成,再加某种纤维来增强。使用时间一长,同步带可能会松弛,进而影响喷头的张力。如果张力不够,同步带可能会在同步轮上打滑,这意味着同步轮转动了,但同步带没有动。如果同步带原本安装得太紧,也会导致同样的问题。过度绷紧的同步带,会使轴承间产生过大的摩擦力,从而阻碍电机转动。理想的情况是,皮带足够紧,防止打滑,但又不太紧,以致阻碍系统运行。如果你在处理错位问题,就需要确认所有同步带的张力是合适的,没有太松或太紧。如果你觉得有问题,可以通过调整皮带被动轮来调节同步带的松紧度。

检查电机上面的同步轮是否锁紧,因为同步轮是由两颗顶丝固定在电机轴上的,如果同步轮顶丝松动则会造成电机空走,造成丢步,然后模型错位。这个解决方法很简单,把顶丝锁紧之后打印一个简单的模型验证一下就好了。

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