六快速成型技术(机械制造基础).pptx

第6章 快速成型成型 Chapter 6 Rapid prototyping; 概述： 快速成形技术(Rapid Prototyping，简称RP)20世纪80年代发展起来的，它综合了机械工程、CAD、数控技术、激光技术及材料科学技术，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而大大缩短产品的研制周期。因而，被认为是近20来制造领域的一个重大突破。影响力与数控技术相当。; 发展： 我国在90年代先后有武汉华中科技大学快速制造中心、北京航空航天大学激光研究中心、西安交大先进制造技术研究所、北京殷华实业有限公司、陕西省激光快速成形与模具制造工程研究中心等在快速成形工艺研究、设备开发、数据处理及控制软件、新材料的研发等方面做了大量有成效的工作。; 基本思路：; 快速成型与普通成型的区别：; 快速成型方法分类（本章内容）： 6.1 立体光造型技术 (SLA ) 6.2 选择性激光烧结技术 (SLS) 6.3 激光薄片叠层制造技术 (LOM) 6.4 熔融沉积快速成型技术(FDM) 6.5 其它快速成型方法 ;6.1 立体光造型技术 ( SLA ) ; 基本原理图; 优缺点 优点 SLA方法是目前快速成形技术领域中研究得最多的方法，也是技术上最为成熟的方法。该方法成型精度高、表面质量好、原材料利用率将近100%，能制造出形状特别复杂（如空心零件）、特别精细（如首饰、装饰品等）的零件。 制造出来的原型件，可快速翻制各种模具。 缺点 需要支撑，树脂收缩导致精度下降，材料昂贵，光固化树脂有一定的毒性等。; 应用： （1）可直接制作树脂功能件，用作结构验证和功能测试 （2）可制作比较精细和复杂零件 （3）可制造出有透明效果的制件 （4）制造出来的原型可以翻制各种模具; 快速成型方法分类（本章内容）： 6.1 立体光造型技术 (SLA ) 6.2 选择性激光烧结技术(SLS) 6.3 激光薄片叠层制造技术 (LOM) 6.4 熔融沉积快速成型技术(FDM) 6.5 其它快速成型方法 ;6.2 选择性激光烧结技术 (SLS); 基本原理图：; 优缺点： 优点 只要壁厚超过0.4mm，只要有三维造型文件，无论如何复杂的零件，都可以成型；成形速度快，强度高，耐高温性能好；原材料便宜，制品可以直接用来做结构验证和性能测试；支持材料的自主研发；设备自动化程度高，遇到故障自动停机；可以在无人值守的情况下自动化生产。无需加支撑，因为没有被烧结的粉末起到支撑作用。可以烧结制造空 心、多层镂空的复杂零件。 缺点 材料精度难以控制，需要专业的控制系统，该技术为少数厂家所掌握，且已经申请大量专利，维护成本较高，设备 昂贵。; 应用： （1）可直接制作树脂功能件，用作结构验证和功能测试，并可用于装配样机。 （2）制造出来的原型可以翻制各种模具。 （3）制件可直接作熔模铸造用的蜡模和砂型、型芯。; 快速成型方法分类（本章内容）： 6.1 立体光造型技术 (SLA ) 6.2 选择性激光烧结技术 (SLS) 6.3 激光薄片叠层制造技术 (LOM) 6.4 熔融沉积快速成型技术(FDM) 6.5 其它快速成型方法 ;6.3 激光薄片分层叠加成形 (LOM); 基本原理图：; 优缺点 优点： 1、只需在片材上切割出零件截面的轮廓，而不用扫描整个截面。因此易于制造大型、实体零件。 2、零件的精度较高。 3、无需加支撑。工件外框与截面轮廓之间的多余材料起到支撑作用。 缺点： 1、LOM后处理时间长； 2、纸质片材易受潮变形，不易久放。; 应用： 纸价格相对便宜，可以用来做零部件的原型样件，如汽车发动机曲轴、连杆、各类箱体、盖板等。; 快速成型方法分类（本章内容）： 6.1 立体光造型技术 (SLA ) 6.2 选择性激光烧结技术 (SLS) 6.3 激光薄片叠层制造技术 (LOM) 6.4 熔融沉积快速成型技术(FDM) 6.5 其它快速成型方法 ; 熔融沉积快速成型（FMD-Fused Deposition Modeling，又称熔丝沉积），是继SLA和LOM后的一种应用较广泛的快速成型工艺，并以美国Stratasys公司开发的FDM制造系统应用最 为广泛。 基本原理： 它是将丝状的热熔性材料加