三维大尺寸彩色模型成型技术研究

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1、分类号学号M201270289学校代码10487密级硕士学位论文三维大尺寸彩色模型成型技术研究学位申请人：罗浩学科专业：机械制造及自动化指导教师：张鸿海教授答辩日期：2015年5月16日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonFormingTechnologyof3DColorModelsinLargeSizeCandidate:LuoHaoMajor:Mecha

2、nicalManufacturingandAutomationSupervisor:Prof.ZhangHonghaiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay16th,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完

3、全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期

4、：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要概念设计验证是整个产品设计中非常关键的环节，其包括产品结构与色彩的验证。目前，国内研究的3D打印设备一般只能成型单色、小尺寸模型，无法成型大尺寸彩色模型。针对这种情况，开发一套三维大尺寸彩色模型成型系统完成大尺寸彩色模型的快速制造具有重要意义。首先，本文深入分析了彩色模型成型原理，包括3DP技术原理与彩色成型原理，得到彩色成型的三个关键环节:彩色切片、彩色打印、粉末粘结，剖析了微滴喷射原理与粉末粘结原理对成型模型质量的影响，研究了彩色模型成型系统的工作过程。其次，本文在实

5、验室前期研究小型三维打印成型系统的基础上，开发了三维大尺寸彩色模型成型系统，研究了喷射打印系统、三维运动系统以及铺粉系统的机械结构，研究三维大尺寸彩色模型电路控制方案以及应用软件的开发。然后，本文研究了三维大尺寸彩色模型成型系统的成型材料与成型工艺，其中成型材料包括喷射溶液、成型粉末材料、后处理溶液。研究喷射溶液、粉末材料、后处理溶液的组成与特性，分析这些特性参数对彩色成型质量的影响。研究了彩色模型成型的工艺参数对成型精度的影响，并给出了合理的参数范围，制定了简单的后处理工艺。最后，本文验证了彩色模型成型系

6、统的成型能力，进行了简单形状、孔状结构、悬伸结构、薄壁结构、复杂曲面、模型组件以及大尺寸彩色模型成型实验。在此基础上，分析了彩色模型的缺陷以及导致缺陷的原因，这对于彩色模型成型系统的优化具有重要意义。关键词：彩色成型；三维打印；大尺寸；彩色打印；粉末粘结I华中科技大学硕士学位论文AbstractConceptualdesignvalidateisthekeypointofthewholeproductdesign,itcontainsstructurevalidationandcolorvalidation

7、.Atpresent,the3Dequipmentofourcountryonlycanprintmonochromeandsmallsizemodels,anditcan’tprintcolorfulandbigsizemodels.Inthissolution,thedevelopmentofacolormodelformingsysteminlargesizewhichrealizesrapidmanufacturingofanycolormodelsisofgreatsignificance.Fir

8、stly,weanalysistheformingprincipleofcolormodels,includingthe3DPtechnologyandthecolorformingprinciple.Fromtheformingprocessofcolormodels,wecangetthreekeypoints,theyarecolorslicing,colorprinting,powderbonding.A