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行业资讯

解决3D打印震动 密西根大学教授开发新软件算法提高3D打印速度

2017-10-25

密西根大学机械工程副教授Chinedum Okwudire的智能和可持续自动化研究实验室开发了一种称为“FBS振动补偿”的软件算法,可以有效地提高3D打印速度

 

  尽管在FDM类别中,桌面3D打印选项丰富,但消费者级3D打印确实有其局限性。速度无疑是其中之一。虽然台式机FDM 3D打印机今天的打印速度可能比几年前已经快很多了,但仍然有一些紧凑型台式3D打印机的速度受到限制。有趣的是,不仅仅是电机速度让桌面3D打印机落后于其同行业。因为虽然一些桌面标准的硬件理论上可以在非常高的速度下工作,但是难以控制的因素如振动使得这些速度在实践中无法实现。

  这是因为消费级3D打印机采用轻质组件制造,这在某些方面有着优势,如便携性和成本,但这意味着它们没有很好的抵抗运动引起的振动能力。这意味着过度的3D打印速度可能会导致由打印头周围振动引起的错误。密西根大学的Okwudire公司的实验室正在努力解决这个问题,通过开发一种软件补偿技术来预测和减轻震动之前发生的振动,从而有效地阻止了源头的问题。

  FBS算法减少了表面波纹

  该技术被称为“滤波B样条(FBS)振动补偿”,并且使用3D打印机的动力学的先验知识来减轻振动问题。这样可以使机器更快地打印,而不会导致错误,如表面波纹。“软件补偿不是一种新技术,但挑战是如何以有效,强大和多功能的方式使用它,”Okwudire解释说。而FBS算法在实验中有效地工作,Okwudire和他的团队认为,这可能是一种高性价比的手段,可以从低成本的桌面3D打印机中取得更好的打印效果。使用软件补偿真是个好东西是,在某种意义上说,它是免费的,“Okwudire说,将聪明的技术与其他选项进行对比,例如投资于高级物理组件。实验室进行的一项测试涉及3D打印国会大厦建筑模型来测试有或没有FBS算法的区别。 

 

  没有(以上)和(以下)FBS算法的3D打印国会大厦

  首先,该模型使用“保守加速度”和60 mm / s的速度打印无FBS - 模拟如何避免振动问题,而无需访问减震算法。这意味着需要3小时59分钟的打印时间。接下来,研究人员试图打印模型,仍然是60毫米/秒,但加速度水平高出10倍。他们使用和不使用FBS算法执行此打印,每个需要2小时6分钟。虽然FBS辅助的打印结果完美,但不受支持的打印失败,同时极端的层次移动。研究人员甚至发现他们可以将加速度推到20倍,而不影响打印质量。但是,早期测试显示了FBS技术的巨大希望,密歇根大学的研究人员希望充分了解振动补偿的工作原理。他们说,这样做会让他们进一步减轻运动引起的振动,最终帮助他们进一步提高3D打印速度。

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