必威体育精装版快速原型制造技术.ppt

班级：0631班 讲课：蒋昌华 主要内容 快速成型原理 主要成形方法 模具中的应用 快速成形技术Rapid Prototyping Technology 基本原理 快速成形技术的基本原理 三维CAD模型设计 在PC机或图形工作站上用三维软件 　　　　pro/E 　　　　UG 　　　　CATIA 等设计零件的三维CAD模型。 CAD模型的近似处理 用STL文件格式进行数据转换，将三维实体表面用一系列相连的小三角形逼近，得到STL格式的三维近似模型文件。 对STL文件切片处理 切片是将模型以片层的方式来描述，片层的厚度通常在50μm～500μm之间；无论零件形状多么复杂，对每一层来说却是简单的平面矢量扫描组（如图），轮廓线代表了片层的边界。 逐 层 制 造 用快速成型机制作每一层，自下而上层层叠加就成为三维实体，成型过程如图所示。 主要工艺方法 光敏树脂液相固化成型SL 选择性激光粉末烧结成型SLS 薄片分层叠加成型LOM 熔丝堆积成型FDM 光造型SLA工艺Stereolithography Apparatus SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光(如λ=325nm)的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。SLA工作原理图。 SLA工作原理 液槽中盛满液态光固化树脂，激光束在偏转镜作用下，能在液态表面上扫描，扫描的轨迹及光线的有无均由计算机控制，光点打到的地方，液体就固化。 成型开始时，工作平台在液面下一个确定的深度，聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描，即逐点固化。当一层扫描完成后，未被照射的地方仍是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，刮平器将粘度较大的树脂液面刮平，然后再进行下二层的扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕, 得到一个三维实体模型。 光敏树脂液相固化成型样件 光敏树脂液相固化成型样件 分层实体制造LOM 工艺Laminated Object Manufacturing LOM工艺采用薄片材料，如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时，热压辊热压片材，使之与下面已成形的工件粘接；用CO2激光器在刚粘接的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框，并在截面轮廓与外框之间多余的区域内切割出上下对齐的网格；激光切割完成后，工作台带动已成形的工件下降，与带状片材(料带)分离。 LOM工作原理 LOM工艺只须在片材上切割出零件截面的轮廓，而不用扫描整个截面。因此成形厚壁零件的速度较快，易于制造大型零件。工艺过程中不存在材料相变，因此不易引起翘曲变形，零件的精度较高，小于0.15mm。工件外框与截面轮廓之间的多余材料在加工中起到了支撑作用，所以LOM工艺无需加支撑。 薄片分层叠加成型样件 薄片分层叠加成型样件 选择性烧结SLS工艺 Selective Laser Sintering SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分连接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面(如图)。 SLS工作原理图 选择性激光粉末烧结成型样件 选择性激光粉末烧结成型样件 熔融沉积制造FDM工艺Fused Depostion Modeling FDM的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等。以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出；材料迅速凝固，并与周围的材料凝结(如图)。 FDM工作原理 系统及运行成本： FDM工艺无需其他快速成形系统中昂贵的关键部件－激光器，故MEM快速成形系统成本较低；成形材料相对其他快速成形系统价格低廉；MEM原型特有空隙结构，节约材料与成形时间。 后处理：原型后处理简单，方便。 工艺适用范围： FDM工艺适用于薄壳体零件及微小零件，如电器外壳、手机外壳、玩具等，都是现代社会比较实用流行的用品；而且原型强度比较好，近似于实际零件，可以作为概念型直接验证设计。 熔丝堆积成型样件（可以经受高温的样件） 熔丝堆积成型样件（精细的样件） FDM特点 * 电火花成型的基本原理是什么？ 电火花成型加工与电火花线切割加工上有什么不同？加工范围分别是什么？ 什么叫极性效应？在加