浮雕照片3D打印的设计与实现

发表于 2017-11-9 14:14:04 显示全部楼层 1 4489

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相比于传统 3D 打印机,浮雕照片3D打印主要从以下几方面进行改进:

(1)3D打印机Z轴的改进,由原来的单步进机连接皮带改成双步进机配螺纹管;
(2)3D打印机的喷头及加热床的调温,将原来的固定温度改成可手动调节温度,针对不同材料使用不同的问题,既减少消耗,又能达到环保的效果。

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传统意义上的桌面级3D打印机大部分是采用3个步进电机分别在 X、Y、Z 轴配上三条皮带,带动整个 3D 打印机进行移动打印,但是由于单皮带的不稳定及扩展范围特别小,所以浮雕3D打印机采用了双Z轴螺纹杆的一种高精度的驱动装置。相比单边悬挂的悬空载物台装置,该装置的稳定性更好、承重条件下不容易变形、能适用于大物件打印、便于维修等优点,且能够使3D打印机在最小的空间里能够实现不同运动方向的运动范围最大化。

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照片浮雕化

熔融沉积造型技术使用的是热熔喷头(采用纯铜喷头), 让在处于半流动状态的 PLA(聚乳酸)材料按分层数据控制好的路径,通过挤压并堆积在提前设定好的位置凝固形成形状,逐渐挤出,通过层层堆积,冷却凝固后形成整个原型或零件。3D打印机的喷头是由定位区、进给区、熔丝区和增材区四个大部分组成。定位区的作用是固定料的最初定位,让料能准确、流畅、稳定地进到进给区;进给区这部分是由主动转动的齿轮和从动轴承轮两个部分组成形成,两轮中间需要保持固定的缝隙,缝隙大小值能够保证足以使料在两轮的夹紧摩擦力作用下稳定向前运动;在熔丝区部分是由喉管通道、稳定架、隔热层和加热块四个小部分组成而成,在此处未熔化的料和熔融状的料在通道中可以形成一种活塞作用,迫使料从喷嘴喷出来;在构建区是由喷嘴、工作台和工件三部分组成,在增材打印的这整个过程中,X、Y 轴方向是由喷头运动的方向控制的,Z轴方向也就是每层打印的厚度是由工作台自下而上的运动控制生成。

34.jpg

图中展示的乔帮主就是采用该工艺打印,材料是ABS塑料,实物是塑料浮雕风格,而软件的原理就是根据照片的明暗程度来生成高低不平的浮雕颗粒,这些颗粒组合起来透过强光来看就把原照片还原出来了。
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