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研究生： 黃柏軒
Huang, Bo-Syuan
論文名稱： 使用公設設計體系改進光固化微型3D列印機之性能
Using Axiomatic Design for Performance Improvement of Stereolithography Micro 3D Printer
指導教授： 張仁宗
Chang, Ren-Jung
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年： 2018
畢業學年度： 106
語文別： 中文
論文頁數： 112
中文關鍵詞： 維護 、改良 、公設理論 、3D列印 、光固化 、雷射
外文關鍵詞： Maintain, Improvement, Axiomatic design, 3D Printing, Stereolithography, Laser
相關次數： 點閱：98  下載：3 
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    • 本文主要設計新型之光固化微型3D列印機，並對其加工出的工件做特性測試。公設設計理論可以有效的減少系統開發與改良所花費的時間以及成本，並有效的提升系統的性能，故本文利用公設設計作為新型設計之依據，將光固化微型3D列印機進行系統性的分析找出系上之缺點，並依照公設理論之流程進行改良。接著找出列印速度、雷射功率以及移動路徑對3D列印成品的影響，建立出完整的控制條件(Control Factors)，幫助光固化微型3D列印機的使用與研發工作。最後再將利用改良後光固化微型3D列印機所製造出之成品進行實際應用之測試。

    This research is focused on redesigning the stereolithography micro 3D printer and testing the performance after redesigning. Axiomatic design can effectively enhance the effectiveness when develop the system. The objective of the article is to use Axiomatic design for improving the performance of the stereolithography micro 3D printer. After redesigning the stereolithography micro 3D printer by Axiomatic design, find the relationship between printing speed, laser power and printing path. We make the detailed operating parameter table for the 3D printer that can make the operator much easier to operate the stereolithography micro 3D printer. Finally, we try to use different mode to make the gripper and test the characteristic of the 3D micro gripper which is made by the micro 3D printer.

    摘要 I Extended Abstract II 目錄 VI 表目錄 IX 圖目錄 X 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機 1 1-3 文獻回顧 2 1-3.1 光固化成型 2 1-3.2 設計方法 6 1-4 本章總結 9 第二章 光固化3D列印機之知識結構 10 2-1 前言 10 2-2 客戶屬性(CA) 11 2-3 功能需求(FR) 11 2-4 設計參數(DP) 12 2-5 製程變數(PV) 14 2-5.1 詳細規格 16 2-6 操作參數(CP) 25 2-7 原系統配置與缺點 25 2-8 結論 27 第三章 光固化3D列印機之改良規劃 28 3-1 前言 28 3-2 客戶屬性(CA) 28 3-3 功能需求(FR) 29 3-4 設計參數(DP) 30 3-5 製程變數(PV) 32 3-5.1 詳細規格 34 3-6 改良之詳細介紹 41 3-6.1 分別設定底層之列印參數以及本體之列印參數 41 3-6.2 控制首層高度 42 3-6.3 定位列印位置 43 3-7 操作參數(CP) 45 3-8 新系統配置 47 3-9 結論 50 第四章 系統之改良與測試 51 4-1 前言 51 4-2 雷射光點之改善 51 4-3 數位電流控制器之應用 52 4-4 列印平台水平校正 53 4-4.1 校正方法 53 4-4.2 校正結果比較 55 4-5 列印性能比較 56 4-5.1 點測試 56 4-5.2 直線測試 60 4-5.3 H橋列印測試 64 4-5.4 標準撓性軸承測試 67 4-5.5 圓錐測試 69 4-5.6 高徑比測試 71 4-5.7 架橋測試 72 4-6 利用雷射位移計測量首層液面高度 75 4-6.1 雷射位移計原理 75 4-6.2 測量液面之方法 76 4-6.3 首層控制結果 78 4-7 定位列印位置 80 4-8 列印參數 81 4-9本章總結 82 第五章 新型光固化微型3D列印機之應用 83 5-1 前言 83 5-2 操作方法 83 5-3 查看Gcode路徑 86 5-4 微夾爪底盤設計 87 5-5 三爪夾爪製造與測試 90 5-5.1 成品製造 91 5-5.2 三爪夾爪運動分析 94 5-5.3 三爪夾爪運動測試 95 5-5.4 三爪夾爪改良 96 5-6 夾持測試 99 5-7 夾持力分析與測試 102 5-7.1 夾持力分析 102 5-7.2 夾持力測試 106 5-7 本章總結 107 第六章 結論與未來展望 108 6-1 結論 108 6-2 未來展望 109 參考文獻 111

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