福建省大学生创新创业训练计划结题验收报告书.docx

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1、福建省大学生创新创业力I练计划结题验收报告书项目编号：项目名称：1CD光固化3D打印机的设计与制作项目负责人：汪家祥项目组成员：熊雕、庄子棺、张岩凯、饶永刚项目主持学校：闽江学院指导教师：林晓斌填表日期：2023.05.01填表说明一、结题验收报告书应按照本表格要求，逐项认真填写，内容必须实事求是，表达明确严谨，空缺处要填“无二、“项目编号”填写公布文件项目编号。如：。三、“项目组成员“按照实际参与项目实施的人员填写。四、“指导教师意见”要对项目成果和学生实施情况进行总结。五、“专家组意见“要对成果内容和成果水平进行评价。六、材料规格：用A4纸双面打印（复印），左侧装订。七、材料报送：申报材料

2、需纸质材料和电子文档一并提交。项目名称1CD光固化3D打印机的设计与制作一、项目基本信息项目编号项目类型（/）创新训练项目；（）创业训练立项时间2018.04.01结题时间2023.04.01资助经费20000支出经费10000二、项目组成员信息负责人姓名学号班级专业学院项目分工汪家祥1班电子信息科学与技术物电学院程序设计；负责项目相关资料的查询收集及后期项目的测试,负责软件使用说明书的撰写。组员熊雕1班电子信息科学与技术物电学院程序设计；负责项目相关资料的查询收集及后期项目的测试。组员庄子楫1班电子信息工程物电学院程序设计;负责购买相应的材料与工具。组员张岩凯1班电子信息工程物电学院程序设计

3、；负责项目的检测。组员饶永刚1班电子信息工程物电学院程序设计;负责设计相应的程序设计。三、指导教师信息指导教师姓名学历职称单位研究方向林晓斌博士讲师闽江学院3D打印四、项目情况（不少于IOOO字）项目目标任务：光固化3D打印技术是制造业领域正在迅速发展的一项新技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。它通过多层叠加生长原理制造产品。它能克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍。可以实现任意复杂结构部件的简单化生产。现有的3D打印技术分为，热熔塑胶基础技术FDM。激光烧结成型技术。光固化液态树脂选择区域固化成型技术。本发明是属于光固化液态树脂选择区域固化成型技术。现有的光固化打印机分类为：1.激

4、光绘图成像紫外频谱光固化技术，2.投影仪图像化照射成型技术，3.激光扫描成像光固化技术。本项目利用3D技术利用树莓派作为上位机、步进电机作为下位机,结合1CD技术的使用，制作并且实现光固化3D打印机的工作。完成情况：在介绍的基于树莓派光固化3D打印机的设计与制作中,成功打印出成品模型，打印成功率高,精度高,速度快,此外操作简单,并且支持多种性质的光敏树脂。本次3D打印机成品整体大小大概为25*25*55Cm的长方体，打印机主要分成俩层中间用不透光的铝合金作为隔离板。上层主要作为整个打印机的打印平台的打印区域使用，主要放置料槽、打印平台、步进电机、1cd4K屏等3D打印工作器件。第二层主要放置控

5、制打印机运行的主要配件,如控制步进电机的3D打印机主板MKS-MIN1作为整个3D打印机运行时的大脑RaSPbeITy（树莓派板）和36W的UV紫外光源等。但由于机器本体较小，机器打印平台范围有限，只能打印一些较小的3D图像。实施过程：准备阶段:对目前光固化3D打印技术进行充分调研并对3D打印技术的收集与整理，深入研究光固化成型原理，并设计光固化3D打印模型和购买3d打印所所需要的器件实行阶段：模型CAD优化设计技术和数据模型前处理技术的研究，开始对3D打印机进行框架和硬件上的搭建，对搭建好的硬件和框架进行调试和代码的调试与写入报告阶段：对项目进行测试并进行改进，拟写报告，项目结题。创新特色：

6、本项目设计的1CD光固化3D打印机是使用到不同于市面上使用D1P技术设计出来3D打印机，本次使用到了1CD技术作为本次设计的透光屏，1CD技术相比D1P技术成本低廉，而性能相近，能够完成价格高昂的D1P3D打印机的功能。此外，本项目使用树莓派开发板作为上位机和步进电机开发板作为下位机对3D打印机做出控制，在树莓派上安装Iiunx系统后安装nanod1p图像操作系统界面作为对整个3D打印机的操作界面，支持网上各种3D图像格式，并且可以自己制作3D图像和进行图像的修改，操作简单。本次设计出来3D打印机打印速度快，精度高,3D打印机框架简单。收获及体会：3D打印技术在现在处于高速发展的时候,还有很多

7、方面不成熟,像熔融沉积式、热烧结、激光烧结、数字光处理等打印技术层出不穷，适用于各行各业，对于现代人来说是一个不错的发展方向和就业前景，3D打印技术在未来必将拥有一席之地。在1CD光固化3D打印机的设计与制作中,运用到了3D技术、硬件的使用和软件的编译等知识，其中有自己本专业有涉及和使用到的，但也有许多知识是自己所不了解的，例如3D打印技术等，在这方面都需要自己去网上查找资料，自己自学,不懂的的地方还需要多多练习和实验，这是平时上课时与学到的理论知识是不同的，需要自己多加实践。五、项目成果形式及数量项目申请书中的预期成果1、项目设计报告一份。2、提交一台自制1CD光固化3D打印机。项目结题时取

8、得的成果1、项目设计报告一份。2、自制1CD光固化3D打印机一台。3、研究论文一篇。项目成果明细：（要求附上相应证明材料1.文献资料综述（）份；2.3.回研究论文（1）篇；4.5.E1设计（1）份；6.E7.获得专利（）份；8.9.口其他（）件，其他：1或复印件，实物可以用照片等形式存档）口调查报告（）份；口软件（）个；1硬件（1）件；Z1心得体会（）份；六、项目经费使用情况序号经费科目金额（元）备注1耗材10082材料1338.93材料1462.824材料1598.47567合计5408.19七、项目实施过程中存在的问题用口建议问题1：在树莓派和步进电机配置完成后，无法驱动步进电机移动。解决

9、方法：首先排除电源电压不足问题，给mega2560接上12V的电源，排除电压不足的问题。在printerinterface中选取接口，发现与树莓派中nanod1p接口不一致，推测是串口序号问题。经上网查证，需要查看树莓派当前USB接口正确序号，调整序号后，步进电机可成功连接并驱动。问题2：连接光源的mega2560板上的D9接口指示灯不亮（正常应是红色灯常亮，表示），无法通电，UV灯无法点亮。解决方法：先使用万用表测试D9接口两端电压，发现两端皆为12V,由此推测此接口并未通电，说明开关未开。经查证，需要打开相应的接口，于mar1in代码中修改pins.h文件中的D9引脚即可使用。问题3：液晶

10、屏起初完全无反应，改过树莓派的Config文件后只有背光闪亮，而没有切片图像显示。解决方法：根据网络资料，发现config文件配置不正确有可能导致液晶屏只有背光闪亮而没有图像，因此根据各种资料对Config反复调试，图像能正确显示。问题4：初次打印图像未成形。总体设计完成后，初次打印无模型生成。在经过多次的实验和反复测试之后，发现可能是由于老化层中的前几层没有粘在打印平台上，导致后面的普通层无法成型，在查阅相关资料和老师的帮助下，重新对打印平台进行固定，对平台和料槽进行相应的改装，使打印平台紧压料槽之后，成功打印出成品。问题原因：打印平台未平稳放置，且未与料槽紧密接触，导致未成型。八、诚信承诺

11、本人承诺本次项目是本人及项目组成员共同完成！主持人签名：汪家祥项目组其他成员签名：熊雕，庄子棺，张岩凯，饶永刚2023年05月O1日九、项目评定指导教师意见本项目利用1CD屏成像原理，在树寿派主板的驱动下，由程序驱动1CD屏出现选择性的平面透明区域，以便紫外光透过从而将液槽内的光固化树脂照射固化成所选择的形状，再通过步进电机逐渐提起固化底板，最终逐层堆砌形成最终的打印成品。本项目的创新点在于利用成本较低的1CD屏取代了D1P打印方法中的D1P芯片，实现了低成本的D1P3D打印机替代方案。项目完成了原先制定的研窕任务，预期成果达标，同意结题。指导教师签名：年月日学校主管部门意见同意结题。项目总评成绩：口优回通过口延期口不通过负责人签名：盖章：年月日专家意见本项目创新性地利用了低成本树莓派主板及1CD屏完成了价格高昂的D1P芯片的任务，利用1CD屏通过显示驱动可选择性透光的原理解决了光固化树脂逐层固化时的单层形状控制问题，解决了ST1格式的3D模型的切片问题，并且利用继电器解决了树寿派主板无法对大功率紫外灯进行供电的问题，但是缺乏对在当前环境下单层固化时间及如何进一步提高打印效率等细节问题的进一步探讨。项目有较好的创新性，完成了既定的研究任务和预期目标，同意结题。专家签名：年月日