第8章快速成型技术.pptVIP

2.快速成形工艺 2.4.3. FDM工艺特点 熔融沉积制造工艺作为非激光快速原型制造系统，具有以下优点： 成形材料广泛。FDM工艺的喷嘴直径一般为0.1~1 mm，所以，一般的热塑性材料如塑料、蜡、尼龙、橡胶等，适当改性后都可用于熔融沉积工艺。 设备成本及加工成本低。熔融沉积造型技术用液化器代替了激光器，相比其他使用激光器的工艺方法，制作费用大大减低。使用、维护简单。 成形过程对环境无污染。FDM工艺所用的材料一般为无毒、无味的热塑性材料，因此对周围环境不会造成污染。设备运行时噪声也很小。 2.4.熔融沉积制造工艺（FDM） 2.快速成形工艺 2.4.3. FDM工艺特点 基于上述优点，FDM工艺应用广泛，且发展迅速。但FDM技术也存在着一些问题： 只适合成形中、小塑料件； 成形件的表面有较明显的条纹，质量不如SL成形件好； 沿成形轴垂直方向的强度比较弱，需设计、制作支撑结构； 需对整个截面进行扫描涂覆，成形时间较长，为此，可采用多个热喷头，同时进行涂覆，以便提高成形效率。 2.4.熔融沉积制造工艺（FDM） 2.快速成形工艺 2.5.1. LOM工艺原理 分层实体制造（Laminated Object Manufacturing，LOM）又称叠层实体制造或薄形材料选择性切割，由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研制成功，并推出商品化的机器LOM-1050和LOM-2030等。 2.5.分层实体制造工艺（LOM） 2.快速成形工艺 2.5.1. LOM工艺原理 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，热压辊热压材料，使之与下面已成形的工件粘结。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城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，带动料带移动，使新层移到加工区域；工作台上升到加工平面；热压辊热压，工件的层数增加一层，高度增加一个料厚；再在新层上切割截面轮廓。如此反复直至零件的所有截面切割、粘接完，最后将不需要的材料剥离，得到三维实体零件。 2.5.分层实体制造工艺（LOM） 2.快速成形工艺 2.5.2. LOM成形材料 LOM材料一般由薄片材料和热熔胶两部分组成。 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。 薄片材料性能：①抗湿性（保证原料不会因时间长而吸水，可用纸的施胶度表示）；②良好的浸润性（保证良好的涂胶性能）；③抗拉强度（保证在加工过程中不被拉断）；④收缩率小（保证热压过程中不会因部分水分损失而导致变形，可用伸缩率表示）；⑤剥离性能好，表面光滑并有较好的稳定性 热熔胶按基体树脂划分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物型热熔胶、聚酯类热熔胶、尼龙类热熔胶或其混合物。 热熔胶要求有如下性能：①良好的热熔冷固性能（室温下固化）；②在反复“熔融-固化”条件下其物理化学性能稳定；③熔融状态下与薄片材料有较好的涂挂性和涂匀性；④足够的粘接强度；⑤良好的废料分离性能。 2.5.分层实体制造工艺（LOM） 2.快速成形工艺 2.5.3. LOM工艺特点 与其他快速成形工艺方法相比，LOM法具有以下优点： 制件精度高（＜０.15 mm）。薄形材料选择性切割成形时，在原材料中，只有极薄的一层胶发生状态变化，即由固态变为熔融态，而主要的基底材料仍保持固态不变，因此翘曲变形较小，无内应力。 分层实体制造中激光束只需按照分层信息提供的截面轮廓线切割而无需对整个截面进行扫描，且无需设计和制作支撑，所以制作效率高、成本低。结构制件能承受高达200℃的温度，有较高的硬度和较好的机械性能，可进行各种切削加工。 2.5.分层实体制造工艺（LOM） 2.快速成形工艺 2.5.3. LOM工艺特点 而其存在的缺点是： 由于材料质地原因，加工的原型件抗拉性能和弹性不高； 易吸湿膨胀，需进行表面防潮处理； 薄壁件、细柱状件的废料剥离比较困难； 工件表面有台阶纹，需进行打磨处理。 2.5.分层实体制造工艺（LOM） 2.快速成形工艺 2.5.4. LOM的应用 LOM成形件主要用于： 直接制作纸质功能制件，用作新产品开发中工业造型的外观评价、结构设计验证。 利用材料的粘接性能，可制作尺寸较大的制件，也可制作复杂薄壁件。 通过真空注塑机制造硅橡胶模具，试制少量新产品。 快速制模：①采用薄材叠层制件与转移涂料技术制作铸件和铸造用金属模具；②采用薄材叠层方法制作铸造用消失模；③制造石蜡件的蜡模、熔模精密铸造中的消失模（用环氧树脂和金属粉