打印驱动论文-杨昆,杨建军,赵佳伟,彭子龙,韦子龙

打印驱动论文-杨昆,杨建军,赵佳伟,彭子龙,韦子龙

导读:本文包含了打印驱动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:3D打印,电场驱动喷射,熔融沉积成型,大面积聚甲基丙烯酸甲酯微结构

打印驱动论文文献综述

杨昆,杨建军,赵佳伟,彭子龙,韦子龙[1](2019)在《基于电场驱动熔融喷射3D打印大面积聚甲基丙烯酸甲酯微结构制造方法》一文中研究指出针对大面积聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微结构低成本制造的难题以及高分辨率PMMA成型的实际需求,提出一种基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印实现大面积PMMA微结构高效低成本制造的新方法。通过高速摄像机实验观测和系列打印实验研究,揭示了主要工艺参数对于成型过程、打印分辨率、打印质量的影响和规律,优化的工艺参数范围为:电压1200~1300 V,气压3~10 kPa,打印高度200~400μm,打印速度5~20 mm/s,材料加热温度210~230℃。利用提出的新方法,结合优化出的工艺参数,采用内径250μm的喷嘴,实现了最小特征尺寸15μm、图形面积70 mm×70 mm大尺寸微模具以及高宽比达到9∶1大面积复杂微结构和组织工程支架的制造。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2019年10期)

周贺飞,兰红波,李红珂,许权,赵佳伟[2](2019)在《基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造金属网栅透明电磁屏蔽玻璃的研究》一文中研究指出为了解决大尺寸金属网栅透明电磁屏蔽玻璃高效和低成本制造的难题,提出一种基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造金属网栅透明电磁屏蔽玻璃的新方法。通过试验揭示了打印速度对金属网栅(线宽和形貌)的影响及其规律,打印金属网栅的线宽和周期对于透过率和电磁屏蔽效能的影响和规律。利用提出的方法,并结合优化的工艺参数,完成了叁个典型工程案例的制造,使用高银含量(质量分数为80%)的纳米银浆(黏度高达20 000 mPa·s),制作金属网栅的面积为100 mm×100mm,线宽是20μm,烧结后金属网栅与玻璃基底的附着力为4 B。其中,金属网栅周期为500μm时,可见光透过率为88%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于26 dB;金属网栅周期为300μm时,可见光透过率为83%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于30 dB;金属网栅周期为150μm时,可见光透过率为67%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于37 dB。结果表明,结合电场驱动喷射沉积微尺度3D打印和高银含量高黏度纳米银浆,为大尺寸高性能透明电磁屏蔽玻璃的批量化制造提供了一种具有工业化应用前景的全新解决方案。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年15期)

赵翔[3](2019)在《高粘度微细液滴3D打印复合驱动喷射系统关键技术研究》一文中研究指出工业4.0时代对制造技术提出了更高的要求,在多种可能适合未来国防、能源、信息技术等需求的制造技术中,3D打印技术备受重视,被认为是引领下一代智能制造革命的基础性先进制造技术,但是已有的3D打印设备难以满足现代功能和智能材料制备所需要的高精度与多材料的需求。为了进一步提高打印精度,将3D打印技术与喷墨打印技术相结合,通过打印头产生均匀的微细液滴,从而实现复杂叁维结构的高精度打印。但是在3D打印中常用的材料粘度较大,以往成熟的喷墨打印技术很难直接用于材料的喷射成形,因此需开发新型的具有高驱动力及高精度的3D打印系统。优化微细液滴的形成过程和优化喷孔结构形状及表面质量是提高3D打印精度的有效途径。通过对驱动控制方法的优化,可以更加精确的控制材料液滴的形成过程,减小材料液滴的体积,从而提高打印精度。通过对喷孔结构形状及表面质量的优化,能够提高微细喷孔的流量系数与流速系数,提高打印效率与打印精度。针对驱动控制方法的优化,结合工业喷墨打印技术,基于迄今的技术开发积累,在充分调研论证和分析优化的基础上,提出了一种气压与压电复合式驱动的3D打印头,解决目前3D打印中高粘度材料成形难度大且成形精度低的问题。针对微细喷孔的优化及制备工艺,提出了两种微细喷孔加工工艺,分别对应于微细喷孔的高效制备以及高精度制备。主要研究成果如下:从理论角度对3D打印中多种不同材料的流体特性进行了深入分析,结合液滴形成理论与仿真模型,研究了不同流体特性对微细液滴体积的影响。结果表明流体粘度是流体特性中影响液滴体积大小的最主要因素,为本文的后续研究奠定了理论基础。提出了一种基于压电驱动与气压驱动的复合驱动控制方法,在高粘度的条件下降低材料液滴的体积。通过对液滴形成过程的分析,在气压驱动控制液体腔压力的同时,结合压电驱动控制打印头整体结构的运动,加速液柱的断裂过程,从而减小喷射液滴的体积。设计了复合驱动的3D打印头结构,建立了对应的仿真模型。针对不同粘度的流体及压电、气压驱动环境,验证了在复合驱动条件下产生高粘度微细液滴的可行性。提出了一种基于飞秒激光与等离子体表面处理技术的微细喷孔高效制备工艺。通过飞秒激光在聚酰亚胺基材表面加工基孔,使用氩气与氧气作为气源进行混合等离子体表面处理。在引入亲水基团的同时增大表面粗糙度,长时间维持了聚酰亚胺喷孔内表面的亲水性。对比现有的环氧树脂填充方法,提高了加工效率并简化了加工工艺。提出了一种电解与电镀复合的电化学微细喷孔加工工艺,在微细喷孔的制备过程中精确控制喷孔的形状与表面性质,进一步提高了微细液滴形成过程的稳定性。分析了不同喷孔形状对喷射过程中流场的影响并优化了喷孔结构,建立了喷孔电镀过程仿真模型,验证了辅助阳极缩小喷孔直径并控制喷孔形状的可行性。通过对电镀过程中辅助阳极运动轨迹的控制,得到了小于微细电极直径,并且形状精确可控的微细喷孔。结合高速相机观测系统,搭建了3D打印实验平台并进行了高粘度微细液滴的成形实验研究。设计并优化了一种可以实现负-正-负气压快速变化的气动控制系统。通过研究不同控制参数下液滴形成过程,对单气压驱动条件及气压/压电复合驱动条件下的液滴形成过程及液滴体积进行了对比分析,验证了复合驱动对于高粘度微细液滴成形的有利影响。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-05-23)

赵佳伟,兰红波,杨昆,彭子龙,李涤尘[4](2019)在《电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印》一文中研究指出针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限,基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势),利用电场驱动微量热熔融材料喷射并精准沉积来形成高分辨率结构.引入两种新的打印模式:脉冲锥射流模式和连续锥射流模式,拓展了可供打印材料的种类和范围.通过理论分析、数值模拟和实验研究,揭示了所提出工艺的成形机理、作用机制以及成形规律.利用提出的电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法,结合优化工艺参数,完成了叁个典型工程案例,即大尺寸微尺度模具、大高宽比微结构、宏微跨尺度组织支架和网格叁维结构.其中采用内径250μm喷头,打印出最小线宽4μm线栅结构,高宽比达到25∶1薄壁圆环微结构.结果表明,电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印具有打印分辨率高、材料普适性广、宏/微跨尺度的突出优势,为实现低成本、高分辨率熔融沉积3D打印提供了一种全新的解决方案.(本文来源于《工程科学学报》期刊2019年05期)

兰红波,赵佳伟,钱垒,许权,周贺飞[5](2019)在《电场驱动喷射沉积微纳3D打印技术及应用》一文中研究指出微纳尺度3D打印是增材制造的前沿和研究热点,在航空航天、组织工程、生物医疗、微纳机电系统、新材料(超材料、轻量化材料、智能材料、复合材料)、新能源、柔性电子、印刷电子、结构电子、微纳光学器件、微流控器件、可穿戴电子产品、软体机器人等诸多领域和行业有着非常广泛的应用。介绍了课题组近年提出并建立的一种微纳尺度增材制造新工艺——电场驱动喷射沉积微纳3D打印,并论述了近年研究进展和取得的重要成果,介绍了5个工程应用案例。电场驱动喷射沉积微纳3D打印为微纳尺度3D打印和微纳制造提供了一种全新的解决方案,具有良好的工业化应用前景。(本文来源于《航空制造技术》期刊2019年Z1期)

赵佳伟[6](2018)在《电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印关键技术研究》一文中研究指出针对传统熔融喷射沉积技术存在成型分辨率、打印材料和平整性等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势),利用电场驱动微量热熔融材料喷射并通过其成型时具有的自对正效应,完成精准沉积,实现高分辨率3D打印。本文基于所提出的电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印技术,展开打印成型原理分析,模拟喷射及自对正效应的电场分布,研发电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印机,探究工艺参数影响规律,并进行典型工程案例打印,主要的工作研究与创新之处如下:(1)提出一种全新的电场生成方式,在喷嘴处施加高压电,不需要施加对地电极,利用静电感应,使得打印基底表面产生感应电荷并发生电荷移动重新排列,最终在打印基底与喷嘴之间形成喷射电场。此种电场形成方式适用各种材料基底以及打印材料,这极大的拓宽了该技术的应用范围。(2)根据不同打印材料以及表面张力,提出并定义两种不同打印模式,脉冲锥射流模式与连续锥射流模式,分别实现逐点按需喷印,图案化打印与连续细丝打印,提高打印效率。(3)通过模拟仿真,得出电场分布与温度场分布。仿真结果一方面展示喷嘴周围与打印基底处的电场强度,揭示熔滴在电场中的受力方向,另一方面,展示了研发制作的双加热一体化集成喷头中的温度分布,得出打印材料在喷头中的加热趋势,以此来论证该技术的可行性与创新性。(4)提出自对正效应,并通过不同情况下电场分布模拟与对比试验,验证该技术自对正效应的正确性。通过该效应可以弥补喷头在打印过程中的微量偏移,喷射细丝在打印过程中会偏向距离喷嘴最近处的打印实体进行打印,完成高精度、高深宽比打印。(5)针对电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印的技术特点,设计研发一整套新的3D打印机,用于熔融材料高分辨率叁维制造。打印机喷头为双加热一体化集成式喷头,将加热机构分为料筒加热与针头加热,更有利于打印材料保持原有性能,并保证打印过程稳定可靠。(6)通过系统的实验验证,进行工艺参数优化,得出工艺参数对打印过程的影响,并最终使用该技术,打印制作针对不同应用领域的微尺度结构,其中包括最小线宽为4μm、整体尺寸为80mm 80mm的大尺寸微尺度模具、最大高宽比为25:1的大高宽比微结构、微尺度网格叁维结构生物支架与单细胞培养板、液体微透镜模具和微液滴石蜡图案。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2018-12-01)

许权[7](2018)在《基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和微转印的大面积透明电极制造》一文中研究指出透明导电电极在触摸屏、OLED显示、薄膜太阳能电池、LCD、透明显示、透明电加热、可穿戴设备等诸多光电子产品领域有着广泛的应用,然而,如何实现大面积透明电极的低成本和批量化制造是目前学术界和产业界所共同面临的一项挑战性难题和亟待突破的技术。本文提出一种实现高分辨率和大高宽比银网格透明电极大面积、低成本制造的新方法,即基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和微转印实现透明电极制造。本文从理论分析、工艺优化实验研究以及案例研究叁个方面对提出的工艺进行了系统的理论分析和实验验证。重点研究了材料和工艺参数对制造透明电极性能影响的工艺规律,优化出分别适合于高分辨率和大高宽比银网栅电极的两种制造工艺窗口,并通过具体应用案例验证了所制造的透明电极的光电性能。课题研究的主要工作如下:(1)基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和液桥转印技术提出一种批量化制造大面积、高分辨率透明电极的新方法。同时,基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和UV辅助转印技术提出一种制造大面积、大高宽比透明电极的新方法,结合现有的理论对上述两种方法的基本原理进行了概述和分析。(2)根据理论分析,从纳米银墨水的制备、工艺参数的规律及影响、工艺窗口优化叁个方面对电场驱动熔融喷射沉积3D打印和液桥转印结合制造透明电极进行了具体的实验研究。实验结果表明:(1)打印母版时打印床的温度过低会降低打印材料与基底的结合力,导致PDMS模具复制失败;温度过高会影响打印结构的质量(线宽、高宽比),导致液桥转印难以实现。优化出打印床加热温度范围为30℃~40℃。(2)低表面张力的纳米银墨水对PDMS模具沟槽很好填充的同时会部分残留在模具表面,而过高表面张力的纳米银墨水将难以连续停留在PDMS沟槽内部。(3)固化温度较低和时间较短时,液桥介质对银导线有一定程度的溶解,导致银颗粒横向扩散;温度过高和时间过长会使转印的银导线出现片段缺失(银导线不连续),研究发现在100℃条件下固化10min,能够获得质量较好的银导线。(3)为实现高宽比大于0.5的银导线结构制造,对提出的UV辅助转印技术进行了相应的实验研究,针对工艺需要制备了相应的液体转移介质(UV油墨)。研究结果表明:(1)打印床温度对打印的母版影响体现为复制的PDMS工作模具凹槽开口大小,开口过大会导致银浆填充不完全,开口过小将降低银浆转移成功率,得出较优的打印床加热温度约为120℃。(2)固化温度过低时,银浆固化程度低,导致转印不完全;固化温度过高时,使银浆固化程度偏大导致银线变得硬且脆,易出现断裂的现象。经试验,较优的固化条件为:在90-110℃条件下加热10min。(3)刮刀角度不同会出现叁种填充状态:月牙型、半填充型、完全填充型。研究所需的完全填充状态的刮刀与刮涂方向夹角为80°~90°。(4)高温去除UV油墨固化膜,温度偏低时,固化膜出现与基底脱落、卷曲等现象,破坏银线结构。随着加热温度升高,银线结构趋于变好,温度为600℃时可以得到结构完整的银导线。(4)针对本文提出的两种工艺方法开展了透明电极的应用案例研究。通过电场驱动熔融喷射沉积3D打印以PCL为打印材料制备高分辨率母版,采用液桥转印技术根据优化的工艺参数实现了平均线宽4μm(最小线宽3μm),图案面积50mm×50mm,周期150μm的线栅结构和图案面积20mm×20mm,周期200μm的网格结构透明电极的制造。经测试,网格电极的方块电阻约为12Ω/sq,线栅和网格透明电极在可见光波段550nm处的透光率分别为88.94%、88.15%。以PMMA为打印材料制备大高宽比母版,采用UV辅助转印技术根据优化的工艺参数实现了平均线宽15μm,图案面积70mm×70mm,高宽比约为0.7,周期1000μm的线栅和网格结构透明电极的制造。经测试,线栅结构电极的方块电阻约为0.5Ω/sq,不同周期(500μm-2000μm)透光率保持在94%以上。以1000μm周期线栅结构为例进行电加热实验,结果显示所制造的透明电极在电加热领域具有非常突出的性能。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2018-12-01)

钱垒,兰红波,赵佳伟,周贺飞,邹淑亭[8](2018)在《电场驱动喷射沉积3D打印》一文中研究指出多材料多尺度3D打印是当前增材制造的前沿方向、研究难点和亟待突破的关键技术,它在组织工程、新材料、新一代电子产品、OLED、印刷电子、软体机器人等诸多领域有着非常广泛的应用,但是现有的增材制造技术在实现多材料跨尺度3D打印面临许多挑战性难题.材料喷射沉积成形技术在实现多材料多尺度3D打印具有非常突出的优势和巨大的潜能,本文提出一种电场驱动喷射沉积3D打印新方法,它突破了现有材料喷射沉积3D打印在打印材料、接收衬底、喷嘴材料、跨尺度制造等方面的一些不足和限制性,尤其是结合多喷头技术,能够实现跨尺度多材料复杂叁维结构一体化制造.首先,阐述了该方法的基本原理,并通过理论分析和数值模拟揭示了其成形机理;随后,通过系统的实验研究,验证了电场驱动喷射沉积3D打印对于衬底(或者已打印结构)材质、打印高度和位置、导电和非导电喷嘴、打印材料普适性,以及所提出的两种工作模式在实现跨尺度制造方面的可行性和有效性;最后,通过4个典型打印案例,展示了提出的电场驱动喷射沉积3D打印在实现异质、跨尺度复杂叁维结构化制造的能力和突出优势,证明了它在实现多材料多尺度3D打印方面的可行性和有效性.本研究为探索低成本多材料跨尺度3D打印提供了一种全新的解决方案.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2018年07期)

[9](2018)在《3D打印创新未来 乔丰科技双轮驱动——访乔丰科技实业(深圳)有限公司董事长 刘海杜》一文中研究指出党的十九大报告,强调了高质量发展的重大命题。在经济全球化和信息化日益明显的今天,市场竞争变得更加激烈。创新是高质量发展的决定力量,没有创新就没有真正意义的发展,就没有高质量高效益、可持续有活力的发展。以"关注经济发展热点、报道经济前沿、追踪经济动态、介绍经济历程"为宗旨的《新经济》杂志,一直(本文来源于《新经济》期刊2018年06期)

KEVIN,MONTES,DORREGO[10](2018)在《欠驱动的3D打印手爪的设计》一文中研究指出The aim of this assignment is to design,an underactuated robot gripper.The primary objective t is to create a cheap and easy-to-build gripper but polyvalent and easy-to-control at the same time.The gripper is devised to be built in the university using 3D printing technology and cheap components.Thus,following a contrastive analyse of diverse grippers,the underactuated gripper has been selected as the most suitable option.In terms of the anatomy of the hand,the assessment of possibilities leads to a 4-finger-hand design with two phalanges per finger.Each of the fingers and phalanges was actuated by tendons driven by a unique servomotor.This configuration is a compromise between grasp stability,adaptability to the object and hand complexity.Despite using a single servomotor,each finger can move independently from the others to grasp diverse objects through the underactuation principle.For the design of an underactuated hand it is very important to accurately calculate the optimal dimensions of the palm and fingers and the transmission ratio between phalanges.These parameters will determine the performance of the hand and the grasp type.The grasp type refers to the way in which the object is held,once equilibrium between the object and the grasper is achieved.The name of the different grasp types comes from the number of contact points between a cylindrical object and a 2-finger hand and it can go from two points(the distal phalanges)to 5 points(all the phalanges and the palm).Important was also to optimize the pulley system of the fingers.An optimum pulley system reduces the internal forces on the phalanges.This is important because the phalanges are going to be 3D printed in a low-resistance material.For this task,they both the influence of the pulleys radius and its position were studied and the forces supported by the phalanges were simulated with different pulley designs.The final parts were designed according to various criteria,such as the reduction of the number of parts making them multipurpose,making easy to print parts that need the minimum number of support structures,resistance,ease of assembly and security for the operator.The non-printed materials are cheap and easy to obtain and,besides the 3D printer,all necessary tools are basic.After all the calculations and simulations and after building a prototype,it can be concluded that the hand complies the objectives.The hand is therefore fully prepared to be used in research environments when an adaptative griper is required with a small budget.(本文来源于《天津科技大学》期刊2018-06-01)

打印驱动论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了解决大尺寸金属网栅透明电磁屏蔽玻璃高效和低成本制造的难题,提出一种基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造金属网栅透明电磁屏蔽玻璃的新方法。通过试验揭示了打印速度对金属网栅(线宽和形貌)的影响及其规律,打印金属网栅的线宽和周期对于透过率和电磁屏蔽效能的影响和规律。利用提出的方法,并结合优化的工艺参数,完成了叁个典型工程案例的制造,使用高银含量(质量分数为80%)的纳米银浆(黏度高达20 000 mPa·s),制作金属网栅的面积为100 mm×100mm,线宽是20μm,烧结后金属网栅与玻璃基底的附着力为4 B。其中,金属网栅周期为500μm时,可见光透过率为88%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于26 dB;金属网栅周期为300μm时,可见光透过率为83%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于30 dB;金属网栅周期为150μm时,可见光透过率为67%,对常用中高频电磁波屏蔽效能大于37 dB。结果表明,结合电场驱动喷射沉积微尺度3D打印和高银含量高黏度纳米银浆,为大尺寸高性能透明电磁屏蔽玻璃的批量化制造提供了一种具有工业化应用前景的全新解决方案。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

打印驱动论文参考文献

[1].杨昆,杨建军,赵佳伟,彭子龙,韦子龙.基于电场驱动熔融喷射3D打印大面积聚甲基丙烯酸甲酯微结构制造方法[J].高分子材料科学与工程.2019

[2].周贺飞,兰红波,李红珂,许权,赵佳伟.基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造金属网栅透明电磁屏蔽玻璃的研究[J].机械工程学报.2019

[3].赵翔.高粘度微细液滴3D打印复合驱动喷射系统关键技术研究[D].北京科技大学.2019

[4].赵佳伟,兰红波,杨昆,彭子龙,李涤尘.电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印[J].工程科学学报.2019

[5].兰红波,赵佳伟,钱垒,许权,周贺飞.电场驱动喷射沉积微纳3D打印技术及应用[J].航空制造技术.2019

[6].赵佳伟.电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印关键技术研究[D].青岛理工大学.2018

[7].许权.基于电场驱动熔融喷射沉积3D打印和微转印的大面积透明电极制造[D].青岛理工大学.2018

[8].钱垒,兰红波,赵佳伟,周贺飞,邹淑亭.电场驱动喷射沉积3D打印[J].中国科学:技术科学.2018

[9]..3D打印创新未来乔丰科技双轮驱动——访乔丰科技实业(深圳)有限公司董事长刘海杜[J].新经济.2018

[10].KEVIN,MONTES,DORREGO.欠驱动的3D打印手爪的设计[D].天津科技大学.2018

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