2024年5月16日发(作者:金立m6splus参数)
3D打印工艺实践习题A卷参考答案
一、名词解释(共5题,每小题5分,共25分)
1. 快速成型(3D打印)技术:
一种以三维模型为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层
打印的方式来构造物体的技术。
:
一种采用激光器,对粉末状材料进行逐层打印堆积,来构造物体的3D打
印技术。
3. FDM:
一种将丝状的热熔性材料进行加热融化,通过喷头把材料挤压出来层层堆
积成型的3D打印技术。
4. SLA:
一种采用激光器,对液体光敏树脂进行逐层固化,来构造物体的3D打印
技术。
5.增材制造:
也就是常说的3D打印技术,它是逐层累计制造物体的方法。增材技术以
设计数据为基础,将材料(液体、粉材、线材、板材等)自动地累加起来称为
现实结构的制造方法。
二、 判断题(共15题,每小题1分,共15分)
1~5. ××√××
6~10. ××√√√
11~15. √×√√×
二、简答题 (每小题6分,共24分)
1. 简述激光3D打印技术的9大优势
优势1:制造复杂物品不增加成本
优势2:产品多样化不增加成本
优势3:无须组装
优势4:零时间交付
优势5:设计空间无限
优势6:不占空间、便携制造
优势7:减少废弃副产品
优势8:材料无限组合
优势9:精确的实体复制
2. 比较SLA、SLS、SLM、FDM、LOM、3DP这常见的六种快速成型技术,
简单指出其不同点和相同点?
SLA、SLS、SLM、LOM都采用了激光器,3DP和 FDM没有使用激光器;
SLS、SLM、3DP都是采用的粉末状材料。
3. 简述FDM技术的优缺点
除了采用层层堆积、实现设计制造一体化等3D打印共有的这些优势以外,
熔丝堆积还有自己比较明显的优点:1、设备成本低 2、材料成本低3、可采
用水溶性的支撑材料 4、原型件的强度比较好5、制件翘曲变形比较小
有优点也会有不足,熔丝堆积成型的主要不足有3点:
1、精度不高,因为没有激光器。 如图所示,这是采用熔丝堆积成型技术
制作出来的一个人头像,它的表面有比较明显的条纹。2、需要设计和制作支撑
结构。3、需要对整个截面进行扫描涂覆,所以它的成型时间比较长。
4.简述哪些材料可以运用于3D打印技术
3D打印的材料,可以使用的材料很多,如工程塑料、金属粉末、光敏树脂、
石膏等等。
工程塑料:尼龙玻纤、ABS、PC、PC-ABS、PC-ISO等5种
金属:尼龙铝、不锈钢、钛合金等3种
三、叙述题 (共3题,共36分,其中最后一小题16分)
1. 详述快速成型技术的基本工艺流程?以FDM为例,分析其工作流程?
FDM:首先要有一个三维模型,而且要把模型转换为快速成型界通用的
“STL”格式。然后要利用专业的成型软件把三维模型分成多个二维的轮廓薄
片,通俗地说就是分层。然后把已经分层的三维模型调入到成型机,热熔性材
料通过送料机构送到加热装置,材料熔化后,通过喷头,挤喷出来。这个时候,
材料已经变成熔融状态的液体,就可以按照分层以后的三维模型进行层层堆积。
最后对打印出来的实物进行一定的后处理,就可以得到我们需要的产品。
2. 结合本专业所学知识分析下快速成型(3D打印)技术的发展趋势
3D打印将主要呈现6个方面的发展趋势:
(1)开发简易建模软件,简化打印程序,让普通人群能掌握基本的三维建
模和打印方法。
(2)随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用,打印速度、精度和效率
有望获得更大提升;
(3)打印材料更加多样化。随着先进材料的不断发展,智能材料、纳米材
料、新型聚合材料、合成生物材料等将成为3D打印材料;
(4)3D打印机价格大幅下降。一些较小规模的3D 打印机制造商已经开
始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用,3D打印机的价
格有望大幅下降。
(5)3D打印应用领域更加广泛。3D打印机诞生后,早期主要用于航空航
天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟,3D打印机
已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。
专家预计,在不久的将来,从鞋、眼镜到厨房用具、汽车等各种产品都可
以用3D打印机生产出来。
(6)当然,由于受制于材料、成本、打印速度、制造精度等多方面的因素,
这项技术并不能完全取代传统的减材制造法,并实现大规模工业化生产。
未来相当长的一段时间内,两种生产方式将并存和互补。
3.综合分析LOM、FDM、SLM、3DP特点
性能指标
原型精度
力学性能
制作成本
复杂程度
常用材料
LOM
中等
较低
较低
一般
纸、塑料薄膜、
金属箔
FDM
较低
较低
较低
中等
SLM
较高
较高
较高
较复杂
3DP
较低
低
低
较复杂
粉末
ABS、PLA、 金属、塑料和陶
尼龙、石蜡 瓷等粉末
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