第五章_熔融沉积快速成型工艺素材.ppt

1 熔融沉积快速成型工艺的基本原理和特点 2 熔融沉积快速成型材料及设备 3 熔融沉积快速成型工艺过程 4 熔融沉积快速成型工艺因素分析 5 气压式熔融沉积快速成型系统 第五章 熔融沉积快速成型工艺 第四节 熔融沉积快速成型工艺因素分析 1.材料性能的影响 凝固过程中，由材料的收缩而产生的应力变形会影响成形件精度。 （1）热收缩（2）分子取向的收缩 措施：（1）改进材料的配方（2）设计时考虑收缩量进行尺寸补偿 2.喷头温度和成型室温度的影响 喷头温度决定了材料的粘结性能、堆积性能、丝材流量以及挤出丝宽度。成型室的温度会影响到成形件的热应力大小。 措施：（1）喷头温度应根据丝材的性质在一定范围内选择，以保证挤出的丝呈熔融流动状态（2）一般将成型室的温度设定为比挤出丝的熔点温度低1~2℃。 3.填充速度与挤出速度的交互影响 单位时间内挤出丝体积与挤出速度成正比，当填充速度一定时，随着挤出速度增大，挤出丝的截面宽度逐渐增加，当挤出速度增大到一定值，挤出的丝粘附于喷嘴外圆锥面，就不能正常加工。若填充速度比挤出速度快，则材料填充不足，出现断丝现象，难以成型。 措施：挤出速度应与填充速度相匹配 4.分层厚度的影响 一般来说，分层厚度越小，实体表面产生的台阶越小，表面质量也越高，但所需的分层处理和成型时间会变长，降低了加工效率。相反，分层厚度越大，实体表面产生的台阶也就越大，表面质量越差，不过加工效率则相对较高。 措施：兼顾效率和精度确定分层厚度，必要时可通过打磨提高表面质量与精度 5.成型时间的影响 每层的成型时间与填充速度、该层的面积大小及形状的复杂度有关。若层的面积小，形状简单，填充速度快，则该层成型的时间就短；相反，时间就长。 措施：加工时控制好喷嘴的工作温度和每层的成型时间，以获得精度较高的成型件。 6.扫描方式的影响 FDM扫描方式有多种，有螺旋扫描、偏置扫描及回转扫描等。 措施：可采用复合扫描方式，即外部轮廓用偏执扫描，而内部区域填充用回转扫描，这样既可以提高表面精度，也可简化扫描过程，提高扫描效率。 第四节 熔融沉积快速成型工艺因素分析 1 熔融沉积快速成型工艺的基本原理和特点 2 熔融沉积快速成型材料及设备 3 熔融沉积快速成型工艺过程 4 熔融沉积快速成型工艺因素分析 5 气压式熔融沉积快速成型系统 第五章 熔融沉积快速成型工艺 第五节 气压式熔融沉积快速成型系统 被加热到一定温度的低粘性材料(该材料可由不同相组成，如粉末—粘结剂的混合物)，通过空气压缩机提供的压力由喷头挤出，涂覆于工作平台或前一沉积层之上。喷头按当前层的层面几何形状进行扫描堆积，实现逐层沉积凝固。工作台由计算机系统控制作X、Y、Z三维运动，可逐层制造三维实体和直接制造空间曲面。 图5-17 气压式熔融沉积快速成型系统基本结构示意图 1.工作原理 2.特点 优点： 成型材料广泛；设备成本低、体积小；无污染。 缺点： 对成型材料的粘稠度、包含杂质的颗粒度等的要求都很严格；不能成型很尖锐的拐点。 3.与传统FDM的不同之处 该系统无需再采用专门的挤压成丝设备来制造丝材。 压力装置结构简单，提供的压力稳定可靠，成本低。 改进后的AJS系统由于没有送丝部分而使喷头变得轻巧，减小了机构的振动，提高了成型精度。 第五节 气压式熔融沉积快速成型系统 熔融沉积快速原型实例 熔融沉积快速原型实例 熔融沉积快速原型实例 熔融沉积快速原型实例 熔融沉积快速原型实例 电动工具 抗冲击构件 熔融沉积快速原型实例 空调部件 电动工具手柄 熔融沉积快速原型实例 耐高温构件 熔融沉积快速原型实例 汽车保险杠 熔融沉积快速原型实例 小齿轮等 熔融沉积快速原型实例 耐高温构件 熔融沉积快速原型实例 车灯-1 熔融沉积快速原型实例 车灯-2 熔融沉积快速原型实例 车灯-3 1、叙述熔融沉积快速成型工艺的基本原理。 2、熔融沉积快速成型工艺的特点有哪些？ 3、双喷头熔融沉积快速成型工艺的突出优势是什么？ 4、熔融沉积快速成型的工艺过程包括几个阶段？各阶段的主要内容有哪些？ 5、熔融沉积工艺成型过程影响因素有哪些？这些因素是如何影响成型过程的？ 6、气压式熔融沉积快速成型工艺的基本原理是什么？与传统的FDM工艺相比有哪些不同之处？ 第五章 熔融沉积快速成型工艺 思考题 第五章 熔融沉积快速成型工艺 快速成型与快速模具制造技术及其应用 机械工业出版社（第三版） 第五章 熔融沉积快速成型工艺 熔融沉积快速成型（Fused Deposition Modeling，FDM）是继光固化快速