3D打印实验指导书.doc

试验一
(一) 试验目的：
理解三维打印技术的基本原理，以及常见的4种成形工艺
通过现场参观，让学生加深对FDM成形工艺的理解
(二)试验仪器
铭展三维打印机(桌面型 Mbot)
(三)试验内容
(1)由指导老师讲解学习三维打印的原理，以及与老式加工的区别
基本原理：离散/堆积，即将CAD三维模型切片分层然后逐层打印堆积

区别：老式加工是清除加工，三维打印是增材制造
(2)由指导老师讲解常见的4种成形工艺
a. 光敏树脂液相固化成形
基本原理：液态材料在一定波长和强度的紫外激光的照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料由液体转变成固态

b.选择性激光粉末烧结成形
基本原理：运用粉末材料（非金属粉：蜡、工程塑料、尼龙等和金属粉：铁，钴，铬以及它们的合金）在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成形。

c.薄片分层叠加成形
采用激光或刀具，在计算机控制下按照CAD分层模型轨迹切割片材（涂覆纸：涂有粘接剂覆层的纸、涂覆陶瓷箔、金属箔或其他材质的箔材），然后通过热压辊热压，使目前层与下面已成形工件层粘接，从而堆积成型。

d.熔丝堆积成形
基本原理：运用热塑性材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下层层堆积成形。

(四)试验汇报及思索
根据老师讲解和对三维打印机实地参观思索一下问题
1. 简述常见的四种三维打印成形工艺
2. 列举FDM工艺的应用
试验二
(一) 试验目的
熟悉FDM三维打印成形机的构造
掌握FDM三维打印成形机的模型制作过程
(二)试验仪器
铭展三维打印机(桌面型 Mbot)
(三)试验内容
1.FDM三维打印系统
该工艺以ABS材料为原材料，在其熔融温度下靠自身的粘接性逐层堆积成形。在该工艺中，材料持续地从喷嘴挤出，零件是由丝状材料的受控积聚逐渐堆积成形。

图1 FDM三维打印系统
2.基本工作过程
a.首先设计出所需零件的计算机三维模型，并按照通用的格式存储(STL文献)；
b.跟据工艺规定选择成形方向(Z方向)，然后按照一定的规则将该模型离散为一系列有序的单元，一般将其按一定厚度进行离散 (习惯称为分层 )，把本来的三维CAD模型变成一系列的层片(CLI文献)；
c.再根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数，自动生成控制代码；
d.最终由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来，得到一种三维物理实体;
e.后处理，小心取出原型，清除支撑，防止破坏零件。用砂纸打磨台阶效应比较明显处。如需要可进行原型表面上光 。
(四)试验汇报及思索
1.FDM成形系统的构成有哪些？
2.三维打印模型的来源有哪些？