快速成型技术期末知识归纳..doc

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快速成型技术期末知识归纳.

《快速成型技术》期末知识归纳 1.快速成形的分类较常见的有四种: 液态光敏聚合物选择性固化(SLA)、薄型材料选择性切割(LOM)、丝状材料选择性熔覆(FDM)、粉末材料选择性烧结(SLS)。 2.快速成形定义及原理: ⑴快速成形技术:快速制造新产品样件的技术。 ⑵快速成形原理:由三维转换成二维(用软件将三维模型离散化),再由二维到三维(材料堆积)的工作过程(简称叠加原理)。 3.快速成型技术建立的理论基础:新材料技术、计算机技术、数控技术和激光技术 4.快速成形的特点:快速性、自由性、高度柔性、设计制造一体化、材料的广泛性、技术的高度集成性。 5. 液态光敏聚合物选择性固化,简称SLA,又称立体平板印刷技术,或称光固化立体造 ⑴SLA成形原理:①利用计算机控制下的紫外激光,按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹逐点扫描,使被扫描区的光敏树脂薄层产生光聚合反应,从而形成零件的一个薄层截面;②当一层固化完毕,移动升降台,在原先固化的树脂表面上再敷上一层新的液态树脂(自动过程,依靠树脂的流动性),刮刀刮去多余的树脂;③激光束对新一层树脂进行扫描固化,使新固化的一层牢固地粘合在前一层上;④重复(2)步和(3)步,至整个零件原型制造完毕。最后升降台升出液体树脂表面,即可取出工件,进行清洗和表面光洁处理。(简称叠加原理) ⑵SLA成形系统的组成及各部分的作用 :SLA成形系统由激光器、X-Y运动装置、光敏液态聚合物、液槽、升降台、刮刀和控制软件组成。 ①激光器,作用:产生激光。SLA成形系统的激光器大多以紫外线为光源。激光光斑直径一般为0.05~3.00m,激光位置精度可达0.008mm,重复精度可达0.13mm。激光束扫描装置有两种方式:1.电流计驱动的扫描镜方式,适合于制造尺寸较小的高精度原型件。2.X-Y绘图仪方式,适合于制造大尺寸的高精度原型件。 ②液槽,作用:盛放光敏树脂。采用不锈钢制作,其尺寸由原型件尺寸决定。 ③升降台,作用:控制成形工件的升降。由电机控制,最小步距在0.02mm以下。 ④刮刀,作用:保证新一层树脂迅速、均匀的涂覆在已固化的层上,保证每一层厚度均匀。⑤数字控制系统和数字软件,作用:1.使CAD模型转化成适合于立体印刷成形的文件格式,即STL格式,然后对模型进行平面分层,得到每一个截面的形状。2.控制激光器、激光束扫描装置、升降台、刮刀的运动。 ⑶后固化处理指的是用很强的紫外光照射刚成形的原型件,使之充分固化。原因:刚刚建立的原型件强度低,通过后固化处理才可达到要求的性能。固化时间一般为30min。 ⑷SLA在建立原型件的过程中要设计支撑。支撑的作用:其一是支撑原型件的悬臂或是中空的结构,以顺利建立原型件;其二是使原型件坚固地黏结在建立的底座上,从而避免底座浸入液槽和刮刀刮平表面树脂时,原型件飘起。 ⑸SLA快速原型技术优点:系统工作稳定、尺寸精度较高,可确保工件的尺寸精度在0.1mm以内、表面质量较好、系统分辨率较高,因此能构建复杂结构的工件、成形速度较快。 ⑻SLA快速原型技术的缺点:需要专门实验室环境,维护费用高昂、成型件需要后处理,二次固化,防潮处理等工序。 ⑼光固化快速成型的材料为液态树脂,或称为液态光敏树脂。光敏树脂主要有齐聚物、光引发剂、稀释剂组成。 6. 薄形材料选择性切割,简称LOM技术,又称叠加实体成型法,采用激光束和薄层材料(纸片、塑料薄膜或复合材料等)生成任意形状三维物体的方法。 ⑴LOM成形的基本原理:1).工作开始时,送料机构把单面涂有热溶胶的纸片一段段的送至工作台的上方,热压滚筒将料压平并粘在底层上;2).激光束按计算机数据系统给出的信息指令,切出工件的截面形状,并把周围多余材料切碎。3).然后工作台下降一个层厚的高度,送料机构再铺新一层纸片。如此反复逐层粘切,最终得到由许多小废料块包围的三维原型零件;4).然后取出,将多余的废料小块剔除,最终获得三维产品。(简称叠加原理)。 ⑵LOM成形系统由计算机及控制软件、原材料存储及送料机构、热碾压机构、激光切割系统、可升降工作台、数控系统、模型取出装置和机架组成。 ①激光器的作用:切割作用。对激光器的要求:1.激光器输出的能量必须稳定并能随运动速度的改变而改变。2.激光器能够快速输出和关闭。3.激光器能够长时间连续工作。 ②热压棍作用:给胶提供能量和施加压力,提高工件成型后的强度; ③可升降工作台作用:控制成形工件的升降; ④数字控制系统和数字软件作用: 控制激光器扫描装置、升降台、热压棍的运动。 ⑶LOM成形用材料:LOM快速成形采用经过快速处理的纸作原材料,这种纸由纸质基底和涂覆在上面的一层黏结剂、改性添加剂组成。故其原材料为胶和纸。 ⑷对纸的要求: ①抗湿好,保证不会因时间长而吸水,从而保证热压过程中不会因为水分的损失而产生变形②良好

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