slm技术的金属3d打印机创新设计innovativedesignofmetal3dprinterbasedonslmt
随着金属3D打印市场的兴起与发展，越来越多的人加入到该领域的研究当中，不仅加快了金属3D打印技术的应用和推广，同时还推动了与其相关产业的快速发展。其中，金属3D打印设备的先进水平是衡量金属3D打印技术发展水平的重要标志。本文通过对金属3D打印技术分析研究，选择基于SLM技术的金属3D打印机，对其铺粉装置及自动集粉添粉进行优化创新设计，并在此基础上进行外观造型的探索设计。文中所述的铺粉装置的优化设计过程，是铺粉盒进行水平往复运动的同时，成型缸沿轴心自传，两者之间相对运动，相互配合，完成铺粉工作。对打印机中自动集粉和添粉系统的创新设计中，采用多余粉末循环利用的设计思路，将铺粉过程中的多余粉末进行即时回收，在打印机工作的过程中完成添粉活动。在外观造型的设计上，结合打印机的结构和功能要素，采用仿生学原理，探索其造型上的时尚感和科技感。最终实现以功能为前提，技术原理为支撑，从结构到外观造型的创新设计。关键词金属3D打印机；SLM技术；铺粉装置；自动集粉添粉系统；科技感
Key words: Metal 3D printer; the SLM technology; dusting means; automatic powder additive powder collector system; sense Technology 目录
第一章 绪论 3
1.1 选题的背景 3
1.2 选题的意义和目标 3
1.3 国内外金属3D打印技术及设备的研究现状 4
1.3.1 国外研究现状 4
1.3.2 国内研究现状 6
1.4 金属3D打印技术原理 7
1.6 本章小结 10
第二章 基于SLM技术的金属3D打印机分析研究 11
2.1 SLM金属3D打印技术工艺特点 11
2.1.1 SLM金属3D打印技术的优势 11
2.1.2 SLM金属3D打印的技术要素 11
2.1.3 SLM金属3D打印技术的发展前景 11
2.2 SLM技术的加工过程 12
2.3 基本SLM技术的金属3D打印机结构分析 13
2.4 本章小结 14
第三 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
章 金属3D打印机铺粉系统的优化 15
3.1 铺粉装置工作原理 15
3.2 铺粉装置设计要素分析 15
3.3 铺粉装置的优化设计 16
3.4 本章小结 18
第四章 自动换粉集粉装置创新设计 19
4.1 常见粉末添加方式 19
4.2 添粉集粉系统设计要素分析 19
4.3 换粉集粉装置创新设计 19
4.3.1 换粉集粉装置工作过程 19
4.3.2 供粉集粉过程控制部分设计 21
4.4 本章小结 23
第五章 基于SLM技术的金属3D打印机造型设计分析 24
5.1 设计要素分析 24
5.1.1 设计功能定位 24
5.1.2 产品使用对象和环境分析 24
5.1.3 人机交互分析 25
5.1.4 基于人机工程的形态结构分析 25
5.2 产品外观特性分析 26
5.3 设计的思路与方法 26
5.4 本章小结 27
第六章 设计的过程及存在问题 28
6.1 设计过程 28
6.1.1草图方案绘制 28
6.1.2设计方案确定 29
6.2 三维模型展示 29
6.3 本章小结 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1 选题的背景
20世纪90年代初，随着全球化市场竞争的出现，许多工业化产业得到了迅速的起步和发展，尤其是在产品生产以及制造业方面。产品生产厂家们越来越重视激烈的市场竞争，为了提高市场竞争力，不仅要求厂家能够及时敏感地捕捉到市场需求，同时要求设计师们能够快速地设计制造出符合人们需求的产品，从而抢的市场先机。因此，许多工业化城市和国家都一直在努力的开发先进制造技术，从而提高其制造业水平。在这样的环境下，美国各类新型材料的研发和应用，更是推动了制造业的快速发展。制造业的发展不仅是科学技术的进步，同时对于市场的冲击、社会的进步以及各类产品开发生产都有着极其重要的影响。现代社会科技的进步发展的同时，自动化技术和计算机技术也在不断地完善，机器的使用和操作更加智能化，也使得制造业的发展方向更加多样化，出现许多新型的制造技术。其中，3D打印技术是近年来最流行的一种快速成型制造技术。它完全颠覆了我们对传统制造业的固有认知，提出了一种全新的快速成型制造方式，给传统制造业的市场带来冲击的同时，也推动着全球制造技术的进步，因此，对3D打印技术的研究和使用，将会成为未来社会发展进步的必然趋势。
1.2 选题的意义和目标
近20年来，对3D打印技术的研究和应用得到了迅速的发展，3D打印已经成为了21世纪最炙手可热的新型制造技术。利用3D打印技术能够解决很多传统制造所不能解决的技术难题，为传统制造业的创新发展注入新鲜动力。对于设计师来说，3D打印技术能够不受传统制造工艺的约束，制造出具有复杂形态结构的产品，大大拓展了设计师们的创想空间。在新产品的研究开发阶段，能够利用3D打印快速制作出新产品模型，对其性能进行检测，缩短了产品研发周期，降低了研发成本。而且，3D打印零件成型的过程为一体化成型，能够省略了零件组装的工序，提高了生产效率。近年来，随着3D打印技术中所使用材料的种类越来越多，成型零件的结构越来越复杂，零件的精度越来越高，其应用范围也在不断扩大。3D打印行业拥有着巨大的市场价值，世界各国都十分重视对3D打印技术的研发，而金属材料3D打印成型技术是3D打印技术最前沿的部分之一，在航空航天、生物医疗、工业模具以及汽车制造等领域的应用极为广泛，在未来具有很大的发展潜力。
3D打印设备的研究与开发，是3D打印技术发展的重要组成部分，其先进性水平标志着3D打印技术的发展水平。目前国外的3D打印技术开发及设备制造较国内成熟很多，主要技术来自美国、德国、日本和以色列等国家。国内对3D打印技术的研究起步较早，但前期重视不够，缺少专业型人才，研究力量薄弱，尤其是金属3D打印技术方面还存在很多问题，打印设备非常昂贵，打印耗时较长，目前还不能应用于大规模的工业化生产。为了推动金属3D打印技术的发展，提高我国在3D打印领域的技术水平，设计一款高效率、高质量且安全性好、易操作的3D打印设备是非常必要的。
Key words: Metal 3D printer; the SLM technology; dusting means; automatic powder additive powder collector system; sense Technology 目录
第一章 绪论 3
1.1 选题的背景 3
1.2 选题的意义和目标 3
1.3 国内外金属3D打印技术及设备的研究现状 4
1.3.1 国外研究现状 4
1.3.2 国内研究现状 6
1.4 金属3D打印技术原理 7
1.6 本章小结 10
第二章 基于SLM技术的金属3D打印机分析研究 11
2.1 SLM金属3D打印技术工艺特点 11
2.1.1 SLM金属3D打印技术的优势 11
2.1.2 SLM金属3D打印的技术要素 11
2.1.3 SLM金属3D打印技术的发展前景 11
2.2 SLM技术的加工过程 12
2.3 基本SLM技术的金属3D打印机结构分析 13
2.4 本章小结 14
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章 金属3D打印机铺粉系统的优化 15
3.1 铺粉装置工作原理 15
3.2 铺粉装置设计要素分析 15
3.3 铺粉装置的优化设计 16
3.4 本章小结 18
第四章 自动换粉集粉装置创新设计 19
4.1 常见粉末添加方式 19
4.2 添粉集粉系统设计要素分析 19
4.3 换粉集粉装置创新设计 19
4.3.1 换粉集粉装置工作过程 19
4.3.2 供粉集粉过程控制部分设计 21
4.4 本章小结 23
第五章 基于SLM技术的金属3D打印机造型设计分析 24
5.1 设计要素分析 24
5.1.1 设计功能定位 24
5.1.2 产品使用对象和环境分析 24
5.1.3 人机交互分析 25
5.1.4 基于人机工程的形态结构分析 25
5.2 产品外观特性分析 26
5.3 设计的思路与方法 26
5.4 本章小结 27
第六章 设计的过程及存在问题 28
6.1 设计过程 28
6.1.1草图方案绘制 28
6.1.2设计方案确定 29
6.2 三维模型展示 29
6.3 本章小结 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1 选题的背景
20世纪90年代初，随着全球化市场竞争的出现，许多工业化产业得到了迅速的起步和发展，尤其是在产品生产以及制造业方面。产品生产厂家们越来越重视激烈的市场竞争，为了提高市场竞争力，不仅要求厂家能够及时敏感地捕捉到市场需求，同时要求设计师们能够快速地设计制造出符合人们需求的产品，从而抢的市场先机。因此，许多工业化城市和国家都一直在努力的开发先进制造技术，从而提高其制造业水平。在这样的环境下，美国各类新型材料的研发和应用，更是推动了制造业的快速发展。制造业的发展不仅是科学技术的进步，同时对于市场的冲击、社会的进步以及各类产品开发生产都有着极其重要的影响。现代社会科技的进步发展的同时，自动化技术和计算机技术也在不断地完善，机器的使用和操作更加智能化，也使得制造业的发展方向更加多样化，出现许多新型的制造技术。其中，3D打印技术是近年来最流行的一种快速成型制造技术。它完全颠覆了我们对传统制造业的固有认知，提出了一种全新的快速成型制造方式，给传统制造业的市场带来冲击的同时，也推动着全球制造技术的进步，因此，对3D打印技术的研究和使用，将会成为未来社会发展进步的必然趋势。
1.2 选题的意义和目标
近20年来，对3D打印技术的研究和应用得到了迅速的发展，3D打印已经成为了21世纪最炙手可热的新型制造技术。利用3D打印技术能够解决很多传统制造所不能解决的技术难题，为传统制造业的创新发展注入新鲜动力。对于设计师来说，3D打印技术能够不受传统制造工艺的约束，制造出具有复杂形态结构的产品，大大拓展了设计师们的创想空间。在新产品的研究开发阶段，能够利用3D打印快速制作出新产品模型，对其性能进行检测，缩短了产品研发周期，降低了研发成本。而且，3D打印零件成型的过程为一体化成型，能够省略了零件组装的工序，提高了生产效率。近年来，随着3D打印技术中所使用材料的种类越来越多，成型零件的结构越来越复杂，零件的精度越来越高，其应用范围也在不断扩大。3D打印行业拥有着巨大的市场价值，世界各国都十分重视对3D打印技术的研发，而金属材料3D打印成型技术是3D打印技术最前沿的部分之一，在航空航天、生物医疗、工业模具以及汽车制造等领域的应用极为广泛，在未来具有很大的发展潜力。
3D打印设备的研究与开发，是3D打印技术发展的重要组成部分，其先进性水平标志着3D打印技术的发展水平。目前国外的3D打印技术开发及设备制造较国内成熟很多，主要技术来自美国、德国、日本和以色列等国家。国内对3D打印技术的研究起步较早，但前期重视不够，缺少专业型人才，研究力量薄弱，尤其是金属3D打印技术方面还存在很多问题，打印设备非常昂贵，打印耗时较长，目前还不能应用于大规模的工业化生产。为了推动金属3D打印技术的发展，提高我国在3D打印领域的技术水平，设计一款高效率、高质量且安全性好、易操作的3D打印设备是非常必要的。
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