本項目旨在研發(fā)一種基于機械臂的光固化與直寫集成3D打印系統(tǒng)，將數(shù)字光處理（DLP）技術和直接墨水書寫（DIW）技術與機械臂技術相結合，以實現(xiàn)更高精度、更復雜結構的多材料3D打印。項目背景源于傳統(tǒng)3D打印技術在材料選擇、打印精度、速度及多材料打印能力上的局限性，而航空航天、醫(yī)療器械等行業(yè)對復雜結構零部件的需求日益增長。項目包括硬件平臺設計、軟件與控制設計、多材料結構設計與集成3D打印測試。硬件設計涵蓋DLP和DIW技術的3D打印系統(tǒng)結構設計與部件加工；軟件與控制設計涉及打印參數(shù)規(guī)劃、路徑軌跡規(guī)劃及控制平臺開發(fā)；多材料結構設計與測試關注參數(shù)化設計、打印參數(shù)優(yōu)化及性能測試。

本項目主要目標是搭建一個集成DLP和DIW技術的3D打印系統(tǒng)，通過機械臂精確操作，實現(xiàn)多材料、多層次結構的打印。具體包括：實現(xiàn)基于DLP技術的大面積單材料打印及自動清洗換料功能；設計并搭建基于DIW技術的墨水直寫系統(tǒng)；結合機械臂技術，設計整機平臺并整合DLP和DIW技術，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和操作便捷性；編寫打印機控制程序，協(xié)同控制機械臂、光機投影、平臺移動等，實現(xiàn)自動化的多材料3D打印能力；通過參數(shù)優(yōu)化和集成測試，提高打印精度和效率，為生物醫(yī)學、航空航天等領域提供新的制造解決方案。

本項目結合機械臂技術，成功構建了集成DLP（數(shù)字光處理）和DIW（直接墨水書寫）技術的3D打印整機平臺。該平臺實現(xiàn)了兩種技術的優(yōu)勢互補，通過機械臂的靈活操作，顯著提升了打印的自由度與精確度，能夠滿足復雜多變的打印需求。本項目自主研發(fā)了一套打印機控制程序，該程序能夠協(xié)同控制機械臂、光機投影、平臺移動、伺服電機轉(zhuǎn)動以及自動清洗與換料功能。通過這種高度集成的控制方式，系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化的多材料3D打印能力，大幅提高了打印效率和質(zhì)量，為復雜結構的制造提供了有效的技術支持。項目對打印過程中的各項指標進行了全面的測試，包括打印精度、速度、材料兼容性等。基于測試結果，對打印參數(shù)進行了系統(tǒng)優(yōu)化，確保打印質(zhì)量達到最佳狀態(tài)。最終，在集成測試環(huán)節(jié)，利用完善的控制程序，成功實現(xiàn)了DLP與DIW的一體化打印測試，驗證了系統(tǒng)在制造復雜多材料結構方面的良好性能。