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研究生: 黃宥霖
Huang, You-Lin
論文名稱: 澱粉類食品粉末三維列印機精進開發研究
3D Printer Development for Starchy Foods Powder
指導教授: 賴維祥
Lai, Wei-Hsiang
李君謨
Lee, Chun-Mo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 航空太空工程學系
Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 86
中文關鍵詞: 三維列印機澱粉積層製造
外文關鍵詞: 3D printer, 3D food formation, starchy foods powder
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  • 實驗研究為開發一桌上型澱粉類三維列印機,由於現代人對食品的需求越來越講究,方便、營養、口感等缺一不可,希望此機台能夠達到現代人食物上的需求。
    本論文將市售印表機與三維列印的概念運用在澱粉類三維列印機中;透過一般市售印表機噴印所需要的圖案在澱粉粉末上,再以積層製造的方法層層堆疊,並運用黏著劑噴印成型技術做出所需的圖型。
    本研究已成功的完成一部桌上型澱粉類三維列印機,以黏著劑噴印成型技術並搭配disPIC4011來控制機台運作,外觀大小規格為600Ⅹ470Ⅹ420 mm的三維列印機,其建構槽最大尺寸為200Ⅹ200Ⅹ100mm;本研究中已成功列印出綠豆粉、糯米基複合粉末等三維食品。粉末方面,先以70 Mesh的篩網篩過後,測量出在粒徑範圍100~200 μm的澱粉粉末能夠成型;在綠豆粉成型實驗中,將綠豆粉及特細白糖粉以11:5之比例搭配食用膠水,可成功列印出綠豆粉三維食品;在糯米基複合粉末成型實驗中,將糯米粉、特細白糖粉、玉米粉以5:8:5之比例搭配食用膠水,可成功列印出糯米粉三維食品。

    The aim of this research is to development a 3D printer for the powder of the starchy foods; because of the modern people is more and more attention to the foods. This machine is designed to achieve the needs of modern foods.
      In this research, the concept of the commercial printer and 3D printing are used in this 3D printer. A commercial available printer to print the pattern on the starch powder, and then it used the method of the binder jetting which is one of additive manufacturing to layer of the stack to establish the solid model.
      This study has successfully completed a desktop of the 3D printer, the printer used the method of the binder jetting and with disPIC4011 to control the machine, the physical dimension of this printer is 600Ⅹ470Ⅹ420 mm, and its build notch is 200Ⅹ200Ⅹ100mm. In powder side, this study successfully prints the mung bean flour and fried sweet rice flour to 3D foods. First, putting these powder filters in 70 mesh’s screen mesh. And then, the size range is measured of 100 ~ 200 μm starch powder to be molded. In the mung bean powder molding experiments, put mung bean powder and sugar to 11:5 ratio with edible glue that can successful printing the 3D foods of the mixed powder. In the fried sweet rice flour molding experiments, put sweet rice flour and sugar and corn flour to 5:8:5 ratios with edible glue that can successful printing the 3D foods of the fried sweet rice flour.
      Compared to other functional business machine in the market, this machine’s exterior is too dull and bulky. If it wants to successfully enter the market and popular with many people, even it can be commercialization to stride forward, no matter what in ease of operation and automation, appearance, size of the machine, it should be more comprehensive development.

    中文摘要 i ABSTRACTii 誌謝 v 目錄 vi 圖目錄 ix 表目錄 xiv 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機與目的2 1-3 研究方法與步驟 3 第二章 文現回顧及探討 4 2-1 三維列印七大技術分類及其應用 4 2-1-1材料噴印成型技術(MJ) 5 2-1-2粉體熔化成型技術(PBF) 6 2-1-3黏著劑噴印成型技術(BJ) 7 2-1-4指向性能量沉積成型技術(DED) 9 2-1-5薄片疊層製造成型技術(SL) 10 2-1-6光聚合固化成型技術(VP) 11 2-1-7材料擠製成型技術(ME) 12 2-2食品三維列印技術與相關研究 14 2-2-1 Material Extrusion技術運用在三維食品列印機 14 2-2-2 黏著劑噴印成型技術運用在三維食品列印機 17 2-3文獻回顧 20 第三章 系統架構與電機設計 23 3-1 彩色噴墨機構 23 3-1-1 印表機選用及規格 23 3-1-2印表機分析及改裝 25 3-2 彩色食品列印機機台架構 28 3-2-1 系統X軸平台 29 3-2-2 機台本體結構 39 3-2-3 供粉平台 40 3-2-4 噴印及鋪粉機構 41 3-2-5 Z軸升降機構 42 3-2-6 回收機構 44 3-2-7 機電系統與架構 45 3-3 澱粉類食品粉末三維列印機操作流程 57 第四章 澱粉粉末特性研究 59 4-1粉末基本特性分析 59 4-2粉末流動性量測 59 4-3 粉末視密度量測 63 4-4粉末粒度量測 64 第五章 實驗結果與討論 69 5-1 綠豆粉成型實驗 69 5-2 糯米粉成型實驗 75 第六章 結論與未來工作 83 6-1結論 83 6-2未來工作 84 參考文獻 85

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    下載圖示 校內:2021-08-20公開
    校外:2021-08-20公開
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