DIW和DLP集成3D打印系统的设计与研发
机械工程资助企业: 北京术锐技术有限公司
企业导师: 陈煜阳
指导教师: 王东
项目成员: 朱子潇、于清华
项目概述
柔性传感器由于其柔韧性和延展性,在可穿戴设备、医疗电子等领域有良好的应用前景。但是传统制造工艺无法满足柔性材料的加工,3D打印作为一种增材制造技术就体现出巨大的应用优势。目前的3D打印系统主要采用单一的打印方法,但多材料的结构导致单一打印方式受限,需要结合不同的3D打印方式,对不同结构分别成型。DIW技术以其低成本、易操作和制造大型产品的能力而著称,而DLP打印技术则具有快速、高精度和高精细度等优点。针对这两种技术,我们的目标是将它们集成成一个3D打印系统,以便更好地实现多材料软结构的一体化制造。
项目目标
对于DLP方向,我们需要考虑打印平台的优化设计和打印材料的选择,保证打印的精度和质量。对于DIW方向,我们需要设计一个完整的DIW打印系统,实现三轴移动的控制,并编写解析G代码的程序。为了将DIW和DLP集成为一个3D打印系统,我们需要进行结构设计、加工和硬件平台的搭建,充分考虑两系统间的位置与材料配合。另外,我们需要编写DIW和DLP集成3D打印系统的一体化控制程序,制作出一款简洁明了的交互程序,方便操作人员进行参数调试,并能够实现自动化打印。
项目成果
针对DIW和DLP系统,经过实验确定最佳打印参数及材料配比,可分别独立打印出精细三维结构。将二者集成,引入双轴舵机,实现DIW与DLP打印切换时打印平台的180°翻转并保证打印的稳定性;采用风刀吹净多余液脂,避免油墨污染,实现两种打印材料间的良好配合。可实现两打印系统间的配合,满足自动化、一体化打印出多材料软结构的要求,完成多材料应变片的打印。另外,完成了人机交互界面的编写,可以实现DIW与DLP打印参数的设置与打印效果预览,使操作更加简便灵活。