广州学院产品造型快速成型实践环节作业报告鼠标快速成型第四部分

第一篇：广州学院产品造型快速成型实践环节作业报告鼠标快速成型第四部分

4、软件系统导入文件并确定摆放位置

在Zprint自带的Zprint软件中打开“mouse.zpr”文件，如图5-17所示。打开后显示对话框中选择“Millimeter”，然后选NEXT，即可进入主界面，如图5-18所示。

图5-17 图5-18

接着，选择放大缩小

图5-19

图表，在弹出的对话框中输入如图5-19所示数值，将鼠标放大，并将其移动到适合的位置和贴近底部，不要超出白色线框，5、切片分层、材料用量分析

接着上一步，在file中打开3D Print Time Estimator，就会弹出对话框“Time Estimation Report”，如图5-21所示。在图中可以看出切片高度为40.31mm，每层厚度0.1016mm，要分成399层，所用到的时间是1小时56分。看起来用得时间好像比较久，但是适当摆放模型，让几个模型同时打印的话是会更省时间。而材料用量上，总共需要胶水118.3ml，颜料55.7ml。相对于其他快速成型三维打印机来说是比较省材料的，而且切片层分得比较细，表面精度也会相对提高和更加精准。

图5-21

6、打印过程及原理叙述

打印过程：

第一步，推粉。将前面工作台填充满粉末，过程如下组图5-22所示。

组图5-22 第二步，刮平和打印。将多余的粉末刮掉，然后就开始加胶水和颜料打印。由于每层很薄，一二层几乎没什么感觉。到刮刷打印第三层的时候就开始看到有颜色，而且三维打印机会先推粉后打印，不断地重复这个动作，如下组图5-23所示。

组图5-23 第三步，吸粉。在打印完模型以后会发现工作台周围有很多洒落下的粉末，这些粉末和工作台中没有加胶水的粉末都能回收利用。所以这个时候就会使用吸管把多余的粉末吸走，吸到模型附近的时候要特别小心，因为刚成型的模型比较脆弱。如组图5-24所示。

组图5-24 第四步，搬动模型到真空箱并进一步除粉。用A4纸轻轻把模型移动到纸上，再搬动到真空箱里，防止空气中粉尘的污染。如组图5-25所示。

组图5-25 第五步，清理好打印机中粉末，再将机器进行复位。用吸管把余下的粉末吸走，然后盖上打印机，用真空吸尘，将杂物和粉末分开，以便循环利用。最后进行机器的复位。

ZPrinter工艺原理：

首先铺粉机构在加工平台上精确地铺上一薄层粉末材料，然后喷墨打印头根据这一层的截面形状在粉末上喷出一层特殊的胶水，喷到胶水的薄层粉末发生固化。然后在这一层上再铺上一层一定厚度的粉末,打印头按下一截面的形状喷胶水。如此层层叠加，从下到上，直到把一个零件的所有层打印完毕。然后把未固化的粉末清理掉，得到一个三维实物原型。

第二篇：产品造型快速成型实践环节作业报告-创意鼠标快速成型第二部分

三、产品设计方案及展示

3.1设计方案初步草图

见附件。

3.2手绘效果图（表现技法表达）

见附件。

3.3建模软件效果图（渲染出效果图）

三视工程图

3.4产品设计的详细说明

鼠标外形灵感来自兰博基尼Murcielago.具有跑车的流线感、简练感和力量感，外形结合了鼠标的特点，宽大的两侧及鱼形的构造符合人手抓握，左右键隐藏了原有的按键空隙，是整体感觉更加一体化。主配色使用勃艮第酒红色，让人更有跑车高贵、激情的感觉。滚轮则使用摩卡咖啡金，既与酒红色相映衬又起到了画龙点睛的作用。而此位置恰好是跑车品牌LOGO的位置。

3.5设计制作展板

见附件。

四、实验报告

4．1 CAID造型

CAID，即在计算机技术和工业设计相结合形成的系统支持下，进行工业设计领域内的各种创造性活动。与传统的工业设计相比，CAID在设计方法、设计过程、设计质量和设计效率等各方面都发生了质的变化，它涉及了CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、敏捷制造、优化技术、模糊技术、人机工程等许多信息技术领域，是一门综合的交叉性学科。

CAID以工业设计知识为主体，以计算机和网络等信息技术为辅助工具，实现产品形态、色彩、宜人性设计和美学原则的量化描述，从而设计出更加实用、经济、美观、宜人和创新的新产品，满足不同层次人们的需求。

4．2 数据格式转换

把3dm文件在Rhino中打开，另存为stl格式，并选择公差系数0.01毫米。如图。

4．3 软件系统导入文件并确定摆放位置

使用ZPrinter250自带的软件ZEdit Pro来编辑模型，导入，上色。最后另存为zpr。

4．4 切片分层、材料用量分析

打开ZPrint软件，导入鼠标的zpr文件。

按File→3D Print Time Estimator，查看用料分析。

4．5 打印过程及原理叙述

Zcorp三维打印成型机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连接体铺放在粉末薄层上，逐层创建各部件，三维打印成型机是在一层粉末的上方移动打印头，打印由Zcorp软件传送横截面数据。Zcorp系统要求将粉末精确且均匀的分布在制作平台上。三维打印成型及通过逐层升高的供给活塞和平台来完成这项工作。墨辊装置将供给活塞送出的粉末在制作平台上铺开，并特意在每层多铺大约30%的粉末，以确保制作平台的整个层面都被粉末密实地覆盖。多余的粉末会掉到溢流槽中，然后流入一个容器，以备下次制作时重新使用，如图所示。

1）随机附带软件将CAD文件切片成数以千计的薄层

2）Zprinter 250系统每层成型实物模型的一个切面

3）喷墨头在粉上喷出粘结液固化松散的粉末

如图所示，左边是储粉筒或者说是送粉活塞，材料被放置在三维快速过程的起始位置，零件是由粉末和胶水组成的。所有Zcorp的粉材都是其科学研究小组研发的专有配方制作出来的，是高度工程化的材料，右边就是部件制作的地方。在工作平台的里面是平整的金属盘，上面一层层微细的粉末由滚筒铺开，然后在制作过程中由HP喷墨头喷出粘着剂进行粘结。为简化其工作原理，我们将粘结剂想象成传统的办公室的喷墨打印机的喷墨头喷出的墨水。我们还可以看到，送粉活塞式向上移动，而加工平台式向下移动。每次储粉筒向上移动，加工平台就向下移动相应的距离。这个机械装置中，我们指的台架部分包括一个滚筒，用于将很薄一层的粉末铺在加工平台上，而HP的喷墨头则喷出粘结剂粘结零件。

4．6 原型后处理

1）取出模型

2）表面去粉

3）固化模型

4）表面打磨

4．7 3DP技术特点

三维印刷工艺，也称为三维打印。1989年，美国麻省理工学院的Emanuel M.Sachs和John S.Haggerty等在美国申请了三维印刷技术的专利，之后Emanuel M.Sachs和John S.Haggerty又多次对该技术进行完善，形成了今天的三维印刷快速成型工艺。通过这个工艺，在每一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离（等于层厚），供粉缸上升一段高度，推出多余粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在计算机控制下，按照下一个截面的二维几何信息进行运动，有选择地喷射粘结剂，最终构成层面。原理和打印机非常相似，即为三维打印这一名称的由来。铺粉辊铺粉时多余的粉末被粉末收集装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结，从而生产制品。三维P工艺与SLS工艺都是将粉末材料选择性地粘结成为一个整体。其最大的不同之处在于三维P工艺不用将粉末材料熔融，而是通过喷嘴本身会喷出粘合剂，将这些材料粘合在一起，既经济又简单。

4．8 原型分析与设计总结

原型分析：

成品外观相似，但表面比较粗糙。最大的特点就是颜色色差偏得很厉害。

但另一个优点就是整个过程操作非常方便，尽管这样可能有些浪费材料。

设计总结：

总体来说，快速成型可生成高复杂度的产品。产品制造过程几乎与零件的复杂程度无关，相比传统制造方式（如铸造），使用快速成型技术可以制作出外形极为复杂的产品，对于传统工艺来说，一些特殊的形状无法完成。

第二，它便于修改，生产迅速。整个生产过程数字化，与CAD模型具有直接的关联，可随时修改数据后进行制造，尤其适用于产品设计阶段的模型制造。

第三，固定的制造成本。传统的模型制作往往先需要模具，需要耗费大量时间，且模具的制造成本往往较高。快速成型技术的单个成品制作成本往往高于使用模具进行批量生产的平均成本，但是无需模具的一次性投资，对于只需要小规模生产的情况（比如在新产品开发中的设计模型），使用快速成型技术可以降低成本。

最后，固定的的生产效率。使用快速成型技术生产任何产品均使用雷同的材料堆积方式，对某一特定的产品的生产而言可能不是最优的方式。比如，生产时间会随着产品体积的增大而迅速增加。

形象地讲，快速成形系统就像是一台“立体打印机”。综上所述，快速成型技术必将能承担起21世纪制造业持续高速发展的重任，为现代制造业提供源源不断的超动力

参考文献

《快速成型与快速模具制造技术及其应用》《人机工程学》

《产品设计方法学》