第2讲快速成型基本工艺.ppt

研究和生产 SLS 设备的企业 ? 国外 ? 3D Systems 是主流的 SLS 设备制造商 ? 德国 EOS 公司的 EOSINT 系列设备 ? 法国 Phenix Systems 公司的 Phenix 900 ? 国内 ? 北京隆源自动成型系统公司 ? 武汉滨湖机电公司 ? 华北工业大学和中山同普精密机械公司 高能束流快速制造技术 DMLS 技术（ Direct Metal Laser-Sintering ） 高能束流快速制造技术 ? DMLS 技术（ Direct Metal Laser-Sintering ） ? 德国 EOS 公司的 EOSINT M270 ? 采用掺 Yb 光纤激光器 ? 光斑直径 100 μ m ，激光波长 1.06 μ m ? 设备最大加工体积： 250mm × 250mm × 215mm ? 加工层厚： 20 – 100 μm ? 加工速度： 2 – 20mm3 /s 。 ? 成型材料： ? 不锈钢材料、 钴铬钼合金 MP1 、钴铬钼合金 SP1 、马氏体 钢、 钛合金、纯钛、超级合金 IN718 和铝合金 11.SL 的应用 替代熔模铸造的蜡型 制作样品 — 手板模型 医学美容、康复、诊断、手术规划等 验证模型 3D System – iPro SLA Center 系列 11.SL 的应用 ? 制造硅胶模 ? 真空注型机 二、分（叠）层实体制造 -LOM ? Laminated Object Manufacturing-LOM ? 由 Michael Feygin 于 1986 年研制成功， 1991 年美国 Helisys 公司推出商品化机器 ? LOM 工艺原理 ? 采用薄片材料，如纸、塑料薄膜等，在材料表面事先 涂覆上一层热熔胶，加工时用 CO 2 激光器或刀具在计算 机控制下进行切割，然后通过热压辊热压，使当前层 与下面已成型的工件粘接，从而堆积成型 研究 LOM 工艺的公司 ? 美国 Helisys 公司（已破产）、日本 Kira 公 司、瑞典 Sparx 公司、新加坡 Kinergy 精技 公司；国内有华中理工大学、清华大学等 ? LOM 工艺材料受材料（纸）限制，性能难 以有突破性的提高，已逐渐走入没落，大 部分厂家已经或准备放弃该工艺 分层实体制造 ? 学术关注度（ 1994~2006 ） ? 用户关注度（ 2005.8~2006.12 ） 1.LOM 工艺原理 1.LOM 工艺原理 CO 2 激光器 热压辊 控制计算机 供料轴 加工平面 升降台 收料轴 料带 LOM 成型原理 LOM 成型实例 片层轮廓及网格废料 2.LOM 成型材料 ? 薄材，如纸、塑料薄膜 ? 涉及三个方面的问题： ? 纸 ? 热熔胶 ? 涂布工艺 LOM 工艺对纸的性能要求 ? 抗拉强度 保证在加工过程中不被拉断 ? 浸润性 保证良好的涂胶性能 ? 抗湿性 不易吸水 ? 收缩率小 不因水份损失而变形 ? 易打磨 表面光滑 ? 稳定性 零件可长期保存 ? 易剥离 垂直方向抗拉强度不是很大 LOM 工艺对热熔胶的性能要求 ? 热熔胶的主要成份 ? EVA 树脂 + 增粘剂 + 蜡 + 抗氧化剂等 ? 热熔胶的性能指标 ? 熔融粘度、流动性、收缩性、粘接强度、 浸润性、热分解温度 等 热熔胶的涂布工艺 ? 均匀式涂布 ? 采用狭缝式刮板， 设备简单 ? 非均匀式涂布 ? 有条纹式和颗粒式， 可减少应力集中， 设备比较贵 热熔胶的涂布工艺 LOM 工艺后处理中的表面涂覆 ? 表面涂覆的作用 ? 提高强度； ? 提高耐热性； ? 改进抗湿性； ? 延长原型的寿命； ? 易于表面打磨等处理，提高制件表面质量和尺寸 精度。 表面涂覆基本工艺 （ 1 ）打磨原型表面； （ 2 ）按比例配制环氧树脂，并均已混 合； （ 3 ）在原型上涂刷一层混制好的涂覆 材料； （ 4 ）再次涂覆，并长时间固化； （ 5 ）用砂纸打磨硬化的原型表面，注 意确保原型尺寸在公差范围之内； （ 6 ）表面抛光。 3.LOM 工艺的特点 ? LOM 原型件强度类似硬木，可承受 200 ℃ 左右的高温，具 有较好的机械强度和稳定性，可承受切削加工 ? 经过适当的表面处理，如喷涂清漆、高分子材