摘要：为了提高熔融沉积(FDM)3D打印模型的弯曲强度和比强度,通过Cura软件局部增强切片功能对聚乳酸(PLA)试样的中心区域进行了加强,使用FDM工艺制作了8组试样(包含0#参考组和1#~7#增强组),对各组试样进行三点弯曲实验,对比不同增强切片参数下PLA试样的弯曲强度和比强度。结果表明,随着局部增强填充密度的增大,PLA试样的弯曲强度先增大后减小;随着局部增强填充走线乘数的增大,PLA试样的弯曲强度逐渐增大;随着局部增强挤出倍率的增大,PLA试样的弯曲强度逐渐增大;与0#参考组相比,局部增强填充密度60%、局部增强填充走线乘数3、局部增强挤出倍率120%三种方式下PLA试样的比强度分别提高了16%,13%和5%,通过局部增强填充密度方式产生的比强度提升效果最好。因此,对于常规切片参数为填充密度20%、填充走线乘数1、挤出倍率100%的FDM模型,将局部增强区域填充密度设置为60%可以有效提高其弯曲强度和比强度。

摘要：为探究3D打印聚乳酸(PLA)材料的光学性能及其影响因素,制造出个性且实用的3D打印PLA灯饰产品。设计长方形薄片试件,使用紫外分光光度计从颜色、层高、壁厚三个方面对3D打印PLA材料的透光率和雾度进行测试对比,总结出用于3D打印PLA灯饰产品制造的优选成型参数,设计了三款艺术性装饰台灯并完成3D打印模型制造。结果表明,乳白色PLA材料比无色PLA材料的光散射性更强,出光均匀性更佳,照明舒适度改善,更适合用于3D打印灯饰产品的制造;层高对透光率和雾度的影响均较小,综合考虑打印时间、打印成本等因素,宜选用较大的层高来制造灯饰产品;随着模型壁厚的增加,模型的透光率减小,雾度增大,但过薄的壁厚影响了模型的结构强度,综合考虑结构强度、透光率和雾度等因素,宜选用适中的壁厚来制造灯饰产品。

摘要：正逆向混合设计、增材制造技术分别是开发、制造产品原型的快捷方式。以PROXXON精密车床用1HSS/Co5型车刀保护套为设计对象,采用热塑性聚氨酯(TPU)柔性材料,通过逆向设计到正向设计再到增材制造的产品开发流程,设计并制造出既贴合车刀曲面外形、又具有良好缓冲防护性能的车刀TPU保护套。结果表明,经点云处理后,车刀扫描点的数量减少了58%,达到了明显精简的效果;经面片处理后,车刀三角面片的数量减少了45%,达到了明显光顺的效果;车刀逆向重构模型的误差范围为±0.2 mm,相对于实物原型的拟合度较高;碰撞仿真分析结果显示,安装有保护套的车刀比没有安装保护套的车刀的最大应力值下降了98.46%,说明车刀TPU保护套具有良好的缓冲防护性能。基于正逆向混合设计与增材制造技术的车刀TPU保护套有效保护了车刀的刀头结构,降低了储存、搬运和取用的过程中车刀损坏的风险,同时避免了车刀对操作人员的碰触伤害,为同类定制保护套的快速开发提供参考。

摘要：为了在织物表面打印出具有三维装饰效果的立体印花模型,让服装更显个性、有趣和创新,首先对3D打印丝与织物界面的黏合过程、机理和条件进行分析。然后选用热塑性聚氨酯(TPU)为3D打印丝材、涤纶[聚对苯二甲酸乙二酯(PET)]为织物基材,制备B型剥离试样,通过万能力学试验机进行T型剥离试验,探究成型参数对TPU-PET织物界面黏合性能的影响。最后设计立体印花三维模型,结合剥离试验得到的优选成型参数,使用熔融沉积成型工艺完成了立体印花的3D打印制作实践。结果表明,0.05~0.15 mm范围内,初始高度越小,TPU-PET织物界面的平均剥离强度越大;10~50 mm/s范围内,打印速度越小,TPU-PET织物界面的平均剥离强度越大;195~235℃范围内,挤出温度越大,TPU-PET织物界面的平均剥离强度越大;优选成型参数为初始高度0.05 mm、打印速度10 mm/s、首层挤出温度235℃、其余层挤出温度215℃;应用SolidWorks软件设计“鱼鳞印花”三维模型,其使用优选成型参数打印制作,此3D打印“鱼鳞印花”与织物表面黏合性能好、尺寸精度高、三维装饰效果好,为服装印花的多元化发展提供了参考。

摘要：为提高熔融沉积3D打印模型的后处理质量,探究水补土处理对熔融沉积3D打印模型涂膜性能的影响。以熔融沉积3D打印长方体块为试样,对试样表面进行“水补土+喷漆”的后处理操作。测试并分析了试样表面涂膜的颜色属性、色差、表面粗糙度、表面光泽度和附着力。结果表明:水补土处理可使熔融沉积3D打印模型涂膜颜色的明度和饱和度增加,涂膜颜色显得更浅、更鲜,同时有效减少了涂膜的色差,涂膜颜色分布更均匀;水补土处理可以有效减轻熔融沉积3D打印模型表面的“台阶效应”,消除模型表面的瑕疵,使涂膜粗糙度降低,提高了涂膜表面的光洁度和光泽度;水补土处理可使熔融沉积3D打印模型涂膜附着力增加,从而涂膜更加牢固,涂饰效果更佳。