三維列印技術論文
三維列印技術作為新興的一種極具活力的生產技術，下面小編給大家分享，大家快來跟小編一起欣賞吧。
篇一
三維列印快速成形技術及其應用
摘 要：文章對三維列印快速成形技術進行了分析，研究了三維列印快速成形技術的實現方案，並就其系統結構的執行方式做出了說明，最後對三維列印快速成形技術在多個行業領域中應用價值的實現進行了剖析，望能夠引起各方人員的關注與重視，促進其進一步發展。
關鍵詞：三維列印;快速成形技術;系統結構;應用
三維列印快速成形技術的核心是：建立在微噴射原理基礎之上，通過噴射方式自噴嘴中噴出一定的液態微滴，在此基礎之上根據預先設定的路徑逐層列印併成形。相對於傳統意義上的立體印刷技術或者是疊層實體制造技術而言，三維列印快速成形技術有著非常確切的優勢，包括對鐳射系統要求較低，裝置投入資金較少，執行效能可靠，維護工作量少，成本低廉等多個方面。同時，三維列印快速成形技術能夠在常溫環境下操作，執行安全可靠，可適用的成形材料型別眾多，價格均衡，有實踐價值。因此，三維列印快速成形技術已成為當前整個快速成形行業中最具綜合發展潛力與空間的技術手段之一，有著非常廣闊的應用前景。文章即圍繞三維列印快速成形技術的實現及其應用要點展開分析，望引起重視。
1.三維列印快速成形技術的實現
從噴射材料上入手，可對三維列印快速成形技術的實現方案進行分類，主要有兩種型別：第一是建立在粘結成形基礎之上的三維列印快速成形技術，第二是建立在直接成形基礎之上的三維列印快速成形技術。具體分析如下：
1.1 粘結成形下的三維列印快速成形技術
下圖***如圖1***為粘結成形下三維列印快速成形技術的基本工作原理。在本技術方案實施下，首先需要在工作臺上均勻鋪設一層粉末狀材料，然後參照零件截面形態，將粘結材料有選擇性的列印至粉末層上，使實體區域內的粉末材料完全粘結起來，形成截面對應的輪廓，列印完一層後將工作臺向下移動，然後重複以上操作步驟，直至完成整個工件。
1.2 直接成形下的三維列印快速成形技術
下圖***如圖2***為直接成形下三維列印快速成形技術的基本工作原理。在本技術方案實施下，首先需要根據待列印的零件截面形狀，控制列印頭在截面有實體的區域內列印光固化實體材料，同時需要在可支撐區域內對固化支撐材料進行列印，然後利用紫外燈照射技術，在光固化材料的基礎之上同步進行邊固化列印工作。逐層進行固化處理直至完成對整個工件的列印工作，最後將支撐材料去除掉，以得到對應的成形工件。
2.三維列印快速成形系統結構
在三維列印快速成形技術實現的過程當中，主要的工作流程為：第一步，採集粉末原料;第二步，將粉末平鋪至列印區域當中;第三步，在模型橫截面上對印表機噴頭進行定位，同時噴塗適當的黏結劑成分;第四步，送粉活塞上升同時實體模型下降，以繼續列印;第五步，重複以上操作直至模型列印作業完成;第六步，將多餘粉末去除掉，對模型進行固化。建立在該技術基礎之上，整個三維列印快速成型系統執行需要完成的動作流程包括：列印噴頭沿X軸向以及Y軸向的掃描運動，成型腔活塞沿Z軸向運動，儲粉腔活塞沿Z軸向運動，鋪粉輥筒轉向運動以及平向運動等。其中，噴頭X軸向運動採取的是傳統噴墨印表機作業系統中的字車運動系統，引入光柵技術進行檢測，X軸向列印精度可以達到5670dpi單位以上。同時，噴頭Y軸向掃描運動能夠帶動印表機沿與X軸垂直的方向勻速動作，雙側驅動方式為步進電機驅動，光柵檢測，閉環控制，三維列印成形中的定位精度可以達到10.0um級別。同時，整個三維列印快速成形系統還可以通過應用步進電機的方式為渦輪減速器提供驅動作用力，以驅動絲桿螺母運動，在半閉環條件下實現對鋪粉厚度的合理控制***注：鋪粉電機運動僅需要控制電機的啟停狀態，同時配合合理設定轉動速度的方式完成工作任務，即應用常規直流電機就能夠滿足相應的工作要求***。
3.三維列印快速成形技術的實際應用
3.1 三維列印快速成形技術在生物工程領域中的應用
生物工程領域研究中對無生物活性支架以及假體的製作一直都是備受關注的工作內容之一，傳統技術手段需要對生物活性材料進行鐳射加熱或燒結，對材料的生物活性有不良影響。而通過對三維列印快速成形技術的應用，能夠將參與生命體代謝行為且可降解的組織工程材料製成內部結構具有多孔疏鬆特性的人工骨材料，將活性因子填充於疏鬆孔內，起到代替人工骨骼的目的。
3.2 三維列印快速成形技術在製藥工程領域中的應用
當前口服藥物製劑的製造方法主要有粉末壓片以及溼法顆粒這兩種型別，無論是哪種製藥方法，都存在分解速度過快，難以到達血液，或短時間內血液中藥物濃度過高的問題，對人體有非常不良的影響。而通過對三維列印快速成形技術的應用，則能夠為藥物釋放可控性功能的實現提供有力的技術性支援，相信隨著單藥、多藥複合釋藥性口服可控釋放藥片以及藥物梯度控釋給藥系統等技術的成功研製與應用，三維列印快速成形技術的應用潛力將得到更進一步的擴大與提升。
3.3 三維列印快速成形技術在元件製造領域中的應用
通過對三維列印快速成形技術的應用，能夠為產品結構設計檢查工作的開展提供非常好的支援，同時，依託該技術能夠快速製造產品所對應的功能原型件，從而儘早的展開對產品設計效能的檢測工作，縮短設計反饋週期，提高開發有效性，降低開發成本。
4.結束語
結合本文以上分析認為：三維列印快速成形技術作為當前快速成形領域中最具發展潛力的技術手段之一，對比其他快速成形技術而言，有著眾多的應用優勢，其應用空間也是非常廣闊的。特別是在當前快速成形領域學科不斷髮展與優化的背景之下，三維列印快速成形技術也勢必會逐步得到更為廣泛與深入的應用。且由於此種技術手段可供選擇的材料範圍廣闊，故而在多個行業的應用價值正逐步顯現出來，值得引起重視。本文即圍繞三維列印快速成形技術及其應用的相關問題進行分析與探討，希望以上引起各方人員的高度關注與重視。
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