增材制造技术基础 课件 单元5、6 增材制造基本流程； 增材制造应用领域.pptx

单元5增材制造基本流程

任务一3D打印基本步骤

3D打印的一般流程模型设计准备工作切片处理打印设置实际打印后期处理成品检验

任务二TinkerCAD设计工具

TinkerCAD的建模优势简单易用免费使用功能丰富支持3D打印

TinkerCAD在线设计界面TinkerCAD建模三步骤

TinkerCAD中的复杂模型创建工业产品手办模型

任务三切片软件处理

3D打印的预处理-模型切片3D打印过程中有一个关键步骤叫做切片，它是将你的3D模型分割成许多个薄层，并且指导打印机按照特定的路径来打印出零件。Cura切片软件

ChituBox切片软件PrusaSlicer切片软件IdeaMaker切片软件

3D打印切片软件的常用功能导入和修复模型切片设置

3D打印切片软件的常用功能生成切片支撑结构生成G-code文件导出

任务四支撑结构设置

45度原则Y和T字母的正常打印支撑添加前后的T字母打印

5mm原则跨桥打印经验确定法打印测试模型

支撑结构在3D打印中的不利影响增加材料成本设计上的约束额外的时间成本

繁琐的后处理表面质量受损

3D打印中的支撑结构设置技巧调整摆放姿态支撑自动优化

模型拆分优化局部倒角处理

任务五3D打印的后续处理

一、模型清洗二、支撑去除

三、打磨抛光四、组件粘合五、喷漆处理六、模型上色

任务六3D打印机基本操作

一、连接打印机主电源二、启动打印机并自检三、利用剪钳呈45度剪掉线头四、将线材手动插入进铁氟龙管

五、点击操作面板并加热喷嘴六、仔细观察打印机是否进料正常七、插入U盘并导入切片模型文件八、在文件夹中选中需打印的模型

九、确定待打印的模型及相关参数十、复制切片后的模型文件到打印机十一、打印机加热并启动风扇十二、工作台下移并逐层打印模型

九、打印完成后取出打印底板十、轻微弯折底板，取下打印件

任务七3D打印增材制造实例

实例一：“花形托台”的3D打印具体流程先利用涂鸦工具绘制二维截面自动得到一个三维拉伸实体

智能复制得到另一实体并调整再连续反复利用智能复制工具此时得到花形主体的设计模型然后添加一个几何对象作为底座

利用对齐工具得到最终的花形托台导入三维切片软件并设置打印参数模型切片处理并验证分层加工路径

利用FDM3D打印机完成实体模型打印

实例二：“旋转笔筒”的3D打印具体流程导入一个六边体对象并调整导入另一个虚六边体进行布尔求差

得到一个空心六边体对象再导入另两个虚立方体布尔差运算后得到一个截面体智能复制后得到另一截面体并调整

再连续反复应用智能复制工具最终得到一个螺旋形的旋转笔筒导入三维切片软件并设置打印参数模型切片处理并验证分层加工路径

利用FDM3D打印机完成实体模型打印

实例三：“栅栏摆件”的3D打印具体流程导入一个立方体对象并拉伸调整智能复制得到另一实体并调整

对两个实体进行布尔并运算得到一个新实体后调整其姿态连续反复利用智能复制工具此时得到栅栏摆件的主体结构

再添加一个几何对象作为底座通过对齐得到摆件的初始模型导入虚立方体进行布尔差运算得到最终的栅栏摆件模型

导入三维切片软件并设置打印参数模型切片处理并验证分层加工路径利用FDM3D打印机完成实体模型打印

单元6增材制造应用领域

任务一工业生产领域

(1)砂型铸造应用3D打印后的砂模和型芯

涡轮零件的3D砂型打印砂模CAD设计3D砂型打印打印后处理浇注成型

最终成品

(2)随形水道应用传统水路设计叶片注塑成型模具随形水路设计

智能音箱面壳件优化设计案例音箱面壳塑料件内部温度分布不均所导致的外观缺陷

面壳模具内部的传统水路设计改进优化后的内部随形水路设计

更高表面质量的面壳注塑件

(3)液压阀块应用液压系统中的液压阀块体液压阀块体的内部管路结构

不锈钢3D打印的液压阀块基于3D打印的阀块轻量化设计液压阀块的轻量化设计

任务二航空航天领域

(1)航空件创新设计集成了3D打印结构的无人机发动机无人机发动机内部的3D打印风冷气缸

航空发动机内部的3D打印涡轮叶片LEAP发动机中的3D打印航空油嘴

面向3D打印的机翼结构拓扑优化

(2)航空器模拟仿真3D打印的高超音速飞机模型基于金属3D打印的涡轮叶片修复(3)航空件快速修复

(4)航空立体小卫星3D打印后的立体小卫星用于地面通信保障的3D打印纳米卫星

任务三汽车制造领域

(1)个性化定制3D打印的个性化内饰面板3D打印的个性化外饰车灯

(2)快速原型制作汽车后视镜3D打印手板件汽车仪表盘3D打印手板件

(3)结构优化设计结构优化后的发动机活塞金属3D打印拓扑优化后的电驱动装置3D打印外壳件

米其林3D打印的无气轮胎拓扑优化后的西门子赛车油门踏板及其金属打印件

(4)批量化3D打印涡轮零件的粘合剂喷射工艺流程利用粘合剂喷射工艺批量打印的汽