LOM分层实体制造.ppt

分层实体制造 LOM工艺称为分层实体制造，由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研制成功。该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。 研究LOM工艺的公司除了Helisys公司，还有日本Kira公司、瑞典Sparx公司、新加坡Kinergy精技私人有限公司、清华大学、华中理工大学等。 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、快速制模母模以及直接制模等方面得到了迅速应用。 LOM工艺原理 分层实体制造中的成形材料为涂有热熔胶的薄层材料，层与层之间的粘结是靠热熔胶保证的。LOM材料一般由薄片材料和热熔胶两部分组成。 1．薄片材料 根据对原型件性能要求的不同,薄片材料可分为：纸片材、金属片材、陶瓷片材、塑料薄膜和复合材料片材。对基体薄片材料有如下性能要求： ①抗湿性 ②良好的浸润性 ③抗拉强度 ④收缩率小 ⑤剥离性能好 纸片材应用最多。这种纸由纸质基底和涂覆的粘结剂、改性添加剂组成，成本较低。 KINERGY公司生产的纸材采用了熔化温度较高的粘结剂和特殊的改性添加剂，成形的制件坚如硬木，表面光滑，有的材料能在200℃下工作，制件的最小壁厚可达0.3~0.5 mm，成形过程中只有很小的翘曲变形，即使间断地进行成形也不会出现不粘结的裂缝，成形后工件与废料易分离，经表面涂覆处理后不吸水，有良好的稳定性。 分层实体制造技术的特点:  LOM 原型成型的一般工艺过程 LOM成型的全过程可以归纳为前处理、分层叠加成型、后处理3个主要步骤。具体的说，LOM成型的工艺过程大致如下： (1)图形处理阶段。制造一个产品，首先通过三维造型软件(如：Pro／E、UG、SolidWorks)进行产品的三维模型构造，然后将得到的三维模型转换为STL格式，再将STL格式的模型导人到专用的切片软件中(如华中科大的HRP软件)进行切片。 (2)基底制作。由于工作台的频繁起降，所以必须将LOM原型的叠件与工作台牢固连接，这就需要制作基底，通常设置3～5层的叠层作为基底，为了使基底更牢固，可以在制作基底前给工作台预热。 (3)原型制作。制作完基底后，快速成型机就可以根据事先设定好的加工工艺参数自动完成原型的加工制作，而工艺参数的选择与原型制作的精度、速度以及质量有关．这其中重要的参数有激光切割速度、加热辊温度、激光能量、破碎网格尺寸等。 (4)余料去除。余料去除是一个极其烦琐的辅助过程，它需要工作人员仔细、耐心，并且最重要的是要熟悉制件的原型．这样在剥离的过程中才不会损坏原型。 (5)后置处理。余料去除以后，为提高原型表面质量或需要进一步翻制模具．则需对原型进行后置处理．如防水、防潮、加同并使其表面光滑等，只有经过必要的后置处理工作，才能满足快速原型表面质量、尺寸稳定性、精度和强度等要求。 某机床操作手柄为铸铁件，人工方式制作砂型铸造用的木模十分费时困难，而且精度得不到保证。随着CAD／CAM技术的发展和普及，具有复杂曲面形状的手柄的设计直接在CAD/CAM软件平台上完成，借助快速成型技术尤其是叠层实体制造技术，可以直接由CAD模型高精度地快速制作砂型铸造的木模，克服了人工制作的局限和困难，极大地缩短了产品生产的周期并提高了产品的精度和质量。下图为铸铁手柄的CAD模型和LOM原型。 　　 即使前期的设计已经排除了许多不理想的地方，但是投入加工之前，Wolverine公司仍然需要有实物模型。鞋底和鞋跟的LOM模型非常精巧，但其外观是木质的，为使模型看起来更真实，可在LOM表面喷涂产生不同材质效果。 　　 每一种鞋底配上适当的鞋面后生产若干双样品，放到主要的零售店展示，以收集顾客的意见。根据顾客所反馈的意见，计算机能快速地修改模型，根据需要，可再产生相应的LOM模型和式样。 分层实体制造产品 * 分层实体制造 LOM工艺采用薄片材料，如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时，热压辊热压片材，使之与下面已成形的工件粘接；用CO2激光器在刚粘接的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框，并在截面轮廓与外框之间多余的区域内切割出上下对齐的网格；激光切割完成后，工作台带动已成形的工件下降，与带状片材(料带)分离；供料机构转动收料轴和供料轴，