第五章_熔融沉积快速成型工艺素材.ppt

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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

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