基于黏结剂喷射技术的旋转型快速3D打印系统工艺设计开题报告
2020-02-18 07:02
1. 研究目的与意义（文献综述）
1目的及意义（含国内外的研究现状分析）
1.1 研究背景
快速成型技术 (rapid prototyping manufacturing，简称rpm)，俗称3d打印，是上世纪90年代左右发展起来的一项先进制造技术，自问世以来，受到了广泛的关注，并且经过几十年的发展后，越来越趋于成熟。快速成型技术区别于传统加工方式，采用的是堆积法成型。传统加工方式加工零件是依靠切削毛坯，将多余物料依次去除的方法；而快速成型技术是通过将成型材料分层加工，再一层一层通过堆积的方式成型。由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时。大大缩短了产品开发周期，减少了开发成本[1][2]。快速成型技术现在已经广泛应用于社会的各行各业，尤其在航天、医疗、机械[3]等行业有着突出贡献，例如，在医疗领域，应用快速成型技术可以打印出患者坏死的牙齿，由于打印出的牙齿与原来的形状非常接近，所以可以很好地植入患者的牙床[4][5]；此外应用快速成型技术，还可以为手术提供术前模拟，从而制定更完美的手术方案，例如脊柱外科手术中，运用sla技术，提前打印出手术部位，这样可以在术前让医生了解术中可能出现的困难和问题[6];同时，快速成型技术在微创机器人领域也有一定的相关应用[7]。在航天领域中，有采用fdm快速成型技术对叶片型芯进行制造，从而制造出航空发动机的叶片[8]。在机械领域，有利用准分子激光微加工快速成型技术来加工三维凸轮系统[9]，同时，快速成型技术也促进了快速模具制造技术的相关发展[10][11]，例如蜡模制造等新型加工方法。快速成型的在应用上的特点主要有以下几点：
1.1.1快速成型技术适合用于小批量产品加工
在工业生产中，对于大批量的成型件有许多都是依靠模具成型，例如汽车行业中的汽车车身，大都是采用模具成型的方法，显然，成型这些零部件，用模具冲压的方式，折合到每件零件上，成本比用快速成型技术成型要低很多。但是，如果只是成型小批量的零部件，再采用模具就不再合适。因为模具本身成本很高，只是因为数量的增加，折合到每个零部件上的成本才会变低。但如果数量较少，折合到每个零部件上成本就会很高，所以这时候应用快速成型技术，就会是一个更优化的选择。
1.1.2快速成型技术适用于复杂零件的成型
因为快速成型成型方法本身的特点，即采用堆积法成型，所以相对于传统加工中的一些问题，对于快速成型技术来说将不复存在。例如零件具有复杂的内腔结构，非回转体零件，异形孔等问题，快速成型技术可以很好的解决，虽然传统加工方式也可以通过一些特殊方法加工出来，但相对于快速成型，其成本一般也较高。
2. 研究的基本内容与方案
2研究的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1 研究的基本内容
本课题主要研究内容有：
（1）快速成型技术基本类型，黏结剂喷射技术快速成型的基本原理及工艺过程分析；
（2）对比分析往复型与旋转型黏结剂喷射技术机械运动特点（包括三维模型与运动仿真）；
3. 研究计划与安排
3 进度安排
| 时间 | 工作内容 | 论文进度 |
| 第01到03周 | 1.查找、阅读国内外相关文献； 2.了解RP技术国内外研究现状； 3.翻译相关英文文献； 4.撰写开题报告。 | 第一章 绪论 |
| 第04到06周 | 1对Desk metal往复型快速SLS工艺特点进行分析与研究； 2. 对Desk metal往复型快速SLS进行三维建模与运动仿真。 | 第二章 Deskmetal往复型快速SLS工艺特点分析与研究 |
| 第07到09周 | 1对改进型旋转运动快速SLS工艺的系统结构进行设计与工艺优化； 2. 对改进型旋转运动快速SLS进行三维建模与运动仿真。 | 第三章 改进型旋转运动快速SLS工艺的系统结构设计与工艺优化 |
| 第10到12周 | 1. 设计旋转型黏结剂喷射技术打印工艺，考虑结构的成型要素、坐标的变化与执行器件的动作； | 第四章 旋转型黏结剂喷射技术打印工艺的设计 |
| 第13到15周 | 1.整理相关资料、设计参数； 2.对论文整体进行排版，查重； 3.制作答辩PPT | 总结与展望；参考文献；致谢 |
| 2019年6月 | 毕业设计答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
4 参考文献
[1] 金杰.快速成型技术及其应用.
[2] 王广春.光固化快速成型技术的应用及其进展.
[3] emir mutapcic,pio iovenitti,jason p.hayes.a3d-cam system for quick prototyping and microfabrication using excimer lasermicromachining
