LOM分层制造技术.ppt

焊接实验室 HuaQiao University 叠层实体制造技术 资料：/v_show/id_XMzU3NDIwOTE2.html 郭 叠层实体制造工艺 叠层实体制造技术（Laminated Object Manufacturing，简称LOM）是几种最成熟的快速成型制造技术之一。这种制造方法和设备自1991年问世以来，得到迅速发展。由于叠层实体制造技术多使用纸材，成本低廉，制件精度高，而且制造出来的木质原型具有外在的美感性和一些特殊的品质，因此受到了较为广泛的关注，在产品概念设计可视化、造型设计评估、装配检验、熔模铸造型芯、砂型铸造木模、快速制造母模以及直接制模等方面得到了迅速应用。 由计算机、材料存储及送进机构、热粘压机构、激光切割系统、可升降工作台和数控系统和机架等组成。首先在工作台上制作基底，工作台下降，送纸滚筒送进一 个步距的纸材，工作台回升，热压滚筒 滚压背面涂有热熔胶的纸材，将当前迭层与原来制作好的迭层或基底粘贴在一起，切片软件根据模型当前层面的轮廓控制激光器进行层面切割，逐层制作，当全部迭层制作完毕后，再将多余废料去除。 一、基本原理和特点 基本原理: 在这种快速成形机上，截面轮廓被切割和叠合后所成的制品 如图所示。其中，所需的工件被废料小方格包围，剔除这些小 方格之后，便可得到三维工件。 截面轮廓被切割和叠合后所成的制件 叠层实体制造技术的特点: ? 原型精度高 ? 有较高的硬度和较好的机械性能，可进行各种切削加工 ? 无须后固化处理 ? 无须设计和制作支撑结构 ? 废料易剥离 ? 制件尺寸大 ?原材料价格便宜，原型制作成本低 ? 设备可靠性高，寿命长 ? 不能直接制作塑料工件 ? 工件的抗拉强度和弹性不够好 ? 工件易吸湿膨胀 ? 工件表面有台阶纹 叠层实体制造方法与其他快速原型制造技术相比，具有制作效率高、速度快、成本低等优点，在我国具有广阔的应用前景。 缺 点 优 点 HRP-III LOM 激光快速成型机 HRP-III LOM 激光快速成型机是华中理工大学快速制造中心与武汉滨湖机电技术产业有限公司生产的用于快速原型制造的商品化设备，该设备可在无人看管下运行，其主要技术指标可达到世界先进水平。 LOM原型 分 层 叠 加 前 处 理 后 处 理 STL文件 切片处理 设置工艺参数 基底制作 原型制作 余料去除 表面质量处理 提高强硬度处理 激光 切割 速度 加热辊温度 切片软件精度 切碎网格尺寸 二、叠层实体制造工艺过程 LOM原型经过余料去除后，为了提高原型的性能和便于表面打磨，经常需要对原型进行表面涂覆处理，表面涂覆的好处有： （1）提高强度； （2）提高耐热性； （3）改进抗湿性； （4）延长原型的寿命； （5）易于表面打磨等处理；（6）经涂覆处理后，原型可更好地用于装配和功能检验。 三、叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 纸材的最显著缺点是对湿度极其敏感，LOM原型吸湿后叠层方向尺寸增长，严重时叠层会相互之间脱离。为避免因吸湿而引起的这些后果，在原型剥离后短期内应迅速进行密封处理。表面涂覆可以实现良好的密封，而且同时可以提高原型的强度和抗热抗湿性。 （一）表面涂覆的必要性 原型表面涂覆的示意图 表面涂覆使用的材料一般为双组分的环氧树脂，如TCC630和TCC115N硬化剂等。原型通过表面涂覆处理后，尺寸稳定而且寿命也得到了提高。 （1）将剥离后的原型表面用砂纸轻轻打磨，如图所示： （二）表面涂覆的工艺过程 （2）按规定比例配备环氧树脂（重量比：100份TCC-630配20份TCC-115N），并混合均匀； （3）在原型上涂刷一薄层混合后的材料，因材料的粘度较低，材料会很容易浸入纸基的原型中，浸入的深度可以达到1.2～1.5mm； （4）再次涂覆同样的混合后的环氧树脂材料以填充表面的沟痕并长时间固化，如图所示： （5）对表面已经涂覆了坚硬的环氧树脂材料的原型再次用砂纸进行打磨，打磨之前和打磨过程中应注意测量原型的尺寸，以确保原型尺寸在要求的公差范围之内； （6）对原型表面进行抛光，达到无划痕的表面质量之后进行透明涂层的喷涂，以增加表面的外观效果，如图所示。 通过上述表面涂覆处理后，原型的强度和耐热防湿性能得到了显著提高，将处理完毕的原型浸入水中，进行尺寸稳定性的检测，实验结果如