第八章快速原型制造技术资料.ppt

现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 西北工业大学机电学院 黏结 * 第八章快速原型制造技术 一. 快速成形原理及特点 1.快速成型原理 * 1、快速成型原理 一. 快速成形原理及特点 快速成形将计算机辅助设计(CAD)、计算助制造(CAM)、计算机数字控制(CNC)、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体。 依据计算机上构成的工件三维设计模型对其进行分层切片，得到各层截面的二维轮廓，按照这些轮廓，成形头选择性地固化一层层材料( 树脂/切割一层层的纸/烧结一层层的粉末材料/喷涂一层层的热熔材料/粘结剂等)，形成各个截面轮廓 ，并逐步顺序叠加成三维工件。 * 一. 快速成形原理及特点 成型过程示意图 * 一. 快速成形原理及特点 成型技术过程图 * 一. 快速成形原理及特点 快速成型实例 * 一. 快速成形原理及特点 1.快速成型原理 2.快速成型特点 * 一. 快速成形原理及特点 2、快速成型特点 1). 快速成形技术彻底摆脱了传统的“去除”加工法。 2). 而采用全新的“增长”加工法—用一层层的小毛坯逐步叠加成大工件，将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合。 3). 它不必采用传统的加工机床和工模具，就能直接制造出产品样品或模具。 * 一. 快速成形原理及特点 1.快速成型原理 2.制定加工方案，选择加工机床类型 3.快速成型发展过程 * 一. 快速成形原理及特点 3、快速成型发展过程 * 1. 前处理 它包括工件的三维模型的构造、三维模型的近似处 理、模型成形方向的选择和三维模型的切片处理。 2. 分层叠加成形 它是快速成形的核心，包括模型截面轮廓的制作 与截面轮廓的叠合。 3. 后处理 它包括工件的剥离、后固化、修补、打磨、抛光和 表面强化处理等。 三. 快速成形的全过程 * 1)、立体印刷成型工艺（Stereo Lithography Apparatus,简称SLA ） 2、快速成型方法 四.快速成型机及成形方法 * (1) 成型材料： 光敏树脂 (2) 成型过程： a. 将计算机控制下的紫外激光，以预定的零件各分层截面 的轮廓为轨迹，对液态树脂逐点扫描，由点到线到面， 使被扫描区的树脂薄层产生聚合硬化，从而形成零件的 一个薄层截面。 液态光敏聚合物选择性固化成型, 简称SLA（Stereo Lithography Apparatus） SLA快速成型方法 * b. 当一层固化完毕，升降工作台移动一个层片厚度的距离， 在原先固化好的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂以便进 行 新一层扫描固化。 c. 新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此重复直到整个 零件原型制造完毕。 特点：精度高、表面质量好、原材料利用率将近100%，可 以制造形状特别复杂(如空心零件)、外观特别精细(如 首饰等)的零件。 (2) 成型过程： SLA快速成型方法 * (3)成型机原理图： SLA快速成型方法 * SLA成形过程图 SLA快速成型方法 * SLA快速成型方法 * a. 优点： 全自动化作业 安全可靠 制造过程简便 b. 缺点： 尺寸精度不易保证 成形时间较长 价格昂贵 必须有细柱状或肋状支撑结构 SLA快速成型方法 (4) SLA技术特点 ： * SLA快速成形机 SLA快速成型方法 * 1)、立体印刷成型工艺（Stereo Lithography Apparatus,简称SLA ） 2)、迭层实体成型工艺（Laminated Object Manufacturing，简称LOM ） 2、快速成型方法 四.快速成型机及成形方法 * (1) 成型材料： 单面涂有热溶胶的薄材(涂有粘结剂覆层的纸、涂覆陶瓷箔、金属箔等) (2) 成型过程： 将薄材通过热辊加热粘接在一起,位于上方的激光器按照ＣＡＤ分层模型所获数据，用激光束将箔材切割成所制零件的内外轮廓，然后新的一层箔材再叠加在上面，通过热压装置和下面已切割层粘合在一起,激光束再次切割，这样反复逐层切割、粘合、切割，直至整个零件模型制作完成 。 迭层实体成型工艺（Laminated Object Manu