第六章 lom技术.ppt

湖北工业大学 机械工程学院 2011年3月 第五章 层合实体制造技术LOM 一、 概念 二、工艺步骤 三、 LOM技术 的特点 四、 LOM方法常用的材料 五、 系统组成 六、 精度与工艺改进 七、 应用 一、概念 层合实体制造(Laminated Object Manufacturing，LOM) 又称分层实体造型(Slicing Solid Manufacturing,SSM)、 分层物件制造等。这种工艺采用激光器按照CAD分层模 型所获得的数据，用激光束将单面涂有热熔胶的薄膜材 料或其他材料的箔带切割成欲制原型在该层平面的内外 轮廓，再通过加热辊加热，使刚刚切好的一层与下面已 切割层粘接在一起。通过逐层切割、粘合，最后将不需 要的材料剥离，得到所需要的原型。 二、工艺步骤 三、层合实体制造的特点 四、LOM方法常用的材料 层合实体制造技术常用的材料是： 五、系统组成 1、计算机及控制软件 2、原材料存储及送进机构 3、热粘压机构 4、激光切割系统 5、可升降工作台 6、模型取出装置 7、机架 1、计算机及控制软件 （1）STL格式文件的修补软件。 （2）三维模型的切片软件。 （3）激光切割速度与切割功率的自动 匹配软件。 （4）激光光束宽度(即切口宽度)的自 动补偿软件。 2、原材料存储及送进机构 3、热粘压机构 4、激光切割系统 5、可升降工作台 可升降工作台由伺服电机经精密滚珠 丝杠驱动，用精密直线滚珠导轨导向， 从而能在高度方向作快速、精密往复运 动。 6、模型取出装置 当模型制作完成后，将可升降工作台 降至最低位置，松开工作台垫板的固 定螺丝、转动手柄，拔出定位销以便 卸下制作完成的模型。 7、机 架 机架由方管焊接而成，安装台板固 定在其中部，X—Y工作台、热粘压机 构、激光器和可升降工作台等都以该 台板为基准进行安装。 六、 精度与工艺改进 （一）原理误差 由于层合实体制造的原型或零件是内薄层材料靠 粘结剂粘结叠加而成的，因此会产生阶梯现象， 使得制件的精度变低，阶梯现象是由层合制造的 工艺原理所决定的，称为原理误差。 分析：层片厚度与制造效率及零件误差的关系 （二）控制原理误差的常用方法 （三）斜切法原理与误差分折 斜切法改进了平面薄层板的切割工艺，将原来只考虑以 垂直方向切割层板，改变为考虑截交曲线处曲面的法线 方向。通过综合考虑易加工件和考虑的误差最小两方面 因素，以确定切割方向。 1.截面理论轮廓线为直线 由于切割时不同位置理论轮廓线的斜率不一定相同，需 要随时调整激光加工头角度，以保证实际轮廓线和理论 轮廓线相重合，如图所示。这种切割方法虽然对激光器 提出了更高的要求，但所获得的效益是巨大的。可以克 服原理误差。 2.平面层板截面理论轮廓线为任意曲线 当平面层板截面理论轮廓线为任意曲线时．考虑到易于 加工性．就不能要求激光束沿着理论轮廓线切割层板， 只能寻求使原理误差降低到最小程度的切割方法。内于 层板很薄，所以可以用一段直线来逼近一段任意曲线， 而基本不影响精度。对于外凸曲面，沿分层薄板与曲面 下交点的切线方向切割平面层板；对于内凹曲面．按层 板与曲面的上、下交点的连线切割层板，如图所示。 七、应用 1、直接制造金属零件 (1)硅橡胶模过渡制造金属零件 (2)塑料模具 2、直接制作铸造熔模 3、陶瓷零件制造 (1) Zr02和Al2O3陶瓷材料 (2) SiC和AlN的陶瓷复合材料 消失模应用举例 王志伟 快速成形技术 1.将欲制产品的CAD模型输人成型系统，进行切片处理， 得到—系列横截面的轮廓线。 2.由系统控制步进电机带动主动辊芯转动，在切割台面 上自右向左移动预定的距离。工作台升高至切割位置。 3.热压辊自左向右滚动．对工作台上方的纸及涂敷于纸 的下表面的热熔胶加热、加压，使纸粘于基底上。 4.激光切割头依据分层截面轮廓线切割纸，并在余料上 切出长方形边框。 5.工作台连同被切出的轮廓层下降至一定高度后，重 复循环．直至完成最后一层轮廓切割和层合。 1、使用低能C02激光器，成型的制件无内应力、 无变形,因 而精度较高，可达0.1mm/100mm。 2、不需考虑支撑。 3、 制作效率高、速度快、成本低等优点。 4、常用的材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜 等。 5、除了制造模具、模型外，还可以直接制造结构 件或功能件。 9 、制件能承受高达200℃的温度，有较高的硬度和 较好的机械性能，可进行各种切削加工。 8 、操作方便 7 、废料易剥离。 6 、无需后固化处理 纸