3d打印实验报告3d打印实报告验报告.doc

3D打印实验报告 姓名： 学号： 指导教师： 2013年12月12日 技术介绍 3D打印是一种通过材料逐层添加制造三维物体的变革性、数字化增材制造技术，它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透，将对未来制造业生产模式与人类生活方式产生重要影响。 目前3D打印机主要采用两种技术，第一种是通过沉积原材料制造物体，第二种是通过黏合原材料制造物体。 第一种我们称之为“选择性沉积打印机”——将原材料沉积为层，这类打印机通过打印头注射、喷洒或挤压液体、胶状物或粉末状的原材料。家庭或办公室应用的通常是沉积型3D打印机，这是因为激光或工业热风枪相对来说容易产生危险。 第二种是将原材料黏合在一起的打印机通常是利用激光或在原材料中加入某种黏合剂来实现，这类打印机被称作“选择性黏合打印机”——利用热或光固化粉末或光敏聚合物。 逆向工程与3D打印 3D打印机可以打印自己设计的模型，也可以打印通过逆向工程技术获得的物体模型，该技术的核心内容是根据测量数据建立实物或样件的数字化模型。零件的数字化是通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据，在这基础上进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。常见的测量技术主要有接触式测量和和光学测量。这里主要介绍光学测量中的结构光测量法。 结构光测量法是将一定图案的光投影到物体表面上，从而增强物体表面各点之间的可区分性，降低图像点对匹配的难度，提高匹配算法的精度和可靠性。如图是结构光双目测量系统的结构框图。 一般来讲，用光学测量法对某个表面进行一次数据采集往往只需要数秒的时间，但是为了能够比较完整和准确地得到该表面测量数据，通常需要花费大量的时间用于确定测头位置和测量角度。因此，在测量之前或测量过程中，根据实物样件的结构特点制定测量方案，用尽可能少的测量次数获取满足模型重建所需的数据，不仅可以有效减少数据测量和预处理方案，而且在某种程度上可以提高测量数据的整体精度。 实验过程 实物表面喷涂 由于部分深色零件表面对光的吸收能力强，因此不宜采用光学三角定理进行测量，为此要对这些零件进行表面白色喷涂处理。选择喷涂料时需要保证图层在测量后易清洗（如选择工业探伤剂），在喷涂过程中尽可能使喷层薄而均匀，既可以达到加强反光的效果，又不至于对测量精度造成很大的影响。 由于一次测量的范围有限，而且大部分模型在测量时存在自身遮挡，无法一次完成全方位几何外形的测量，往往需要通过多个角度测量然后将各次测量的结果拼合到一个共同的坐标系下，从而得到一个完整的测量模型。实验测得各个角度的结果如下： 将多次测量的结果进行自动拼接后，形成完整的数据模型，将模型导入打印软件，计算生成刀轨，开始打印。等打印完成后将模型取出即完成整个3D打印过程。 总结 通过该次实验和对课程的学习，对比现在传统的加工方式，3D打印具有以下优势： 制造复杂物品不增加成本2、产品多样化不增加成本 无须组装4、零时间交付5、设计空间无限6、零技能制造7、不占空间，便携制造8、减少废弃副产品9、材料无限组合10、精确地实体复制。 以上部分优势目前已得到证实，其他的会在未来的一二十年成为现实。3D打印突破了原来熟悉的历史悠久的传统制造限制，为以后的创新提供舞台。 图像采集卡 CCD 结构光投射 计算机 （测量软件） 被测物体 CCD