快速成型与快速模具制造技术及其应用考试重点总结.pdf
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1、可编辑1.1 1988 年,3Dsystems 公司将 SLA-250 光固化设备系统运送给三个用户,标志着快速成型设备的商业化正式开始。1.3 快速成型技术的特点:1 自由成型制造 2 制造过程快速 3 添加式和数字化驱动成型方式4 技术高度集成 5 突出的经济效益 6 广泛的应用领域1.4 快速成型技术的优越性:1 设计者受益 2 制造者受益 3 推销者受益 4 用户受益2.1 快速成型工艺基本原理:基于离散堆积原理的累加式成型,从成型原理上提出了一种全新的思维模式,即将计算机上设计的零件三维模型,表面三角化处理,存储成 STL 文件格式,对其进行分层处理,得到各层截面的二维轮廓信息,按照
2、这些轮廓信息自动生成加工路径,在控制系统的控制下,选择性的固化或烧结或切割一层层的成型材料,形成各个截面轮廓薄片,并逐步顺序叠加成三维实体,然后进行实体的后处理,形成原型。快速成型:1 液态(SLA FDM)2 粉末粒子(SLS)3 薄层材料(LOM)2.2.1 光固化成型工艺的基本原理及过程:光固化成型工艺的特点:优点:1 成型过程自动化程度提高2 尺寸精度高 3 优良的表面质量 4 可以制造结构十分复杂,尺寸比较精细的模型5 可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型 6 制作的原型可以再一定程度上替代塑件缺点:成型过程中伴随着物理和化学变化,制件易弯曲,需要支撑2 液态树脂固化后
3、的性能尚不如常用的工业塑料3设备运转及维护成本较高4使用的材料种类较少5液态树脂有一定的气味和毒性,而且要避光保护 6 光固化后的原型树脂并未完全被激光固化,为提高使用性能和尺寸稳定性,通常需要二次固化。2.2.2 光固化成型的工艺过程1 前处理:1 CAD 三维造型 2 数据转换 3 确定摆放方位 4 施加支撑 5 切片分层2 原型制作 3 后处理2.2.4 光固化成型的支撑结构必须设计一些细圆柱状或肋状支撑结构,以便确保制件的每一结构部分都能可靠固定,同时也有助于减少制件的翘曲变形。2.2.5 光固化成型的收缩变形:1 树脂收缩原因 2 零件成型过程中树脂收缩产生的变形3 零件后固化收缩产
4、生的变形光固化成型误差分析:影响制作时间的因素t=tci+Ntp2.3 叠层实体制造工艺的基本原理和特点工艺过程误差分析表面涂覆的具体工艺过程:1 将剥离后的原型表面用砂纸轻轻打磨2 按规定比例配备环氧树脂 3 在原型上涂刷一薄层混合后的材料,因材料的粘度较低,材料会很容易侵入原型中 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,打磨之前和过程中注意测量原型的尺寸,以确保尺寸在公差之内。6 对原型表面进行抛光。2.3.6 叠层实体快速原型的应用 1 汽车车灯 2 铸铁手柄 3LOM 原型在制鞋业的应用2.4.1
5、 选择性激光烧结工艺的基本原理2.4.2 选择性激光烧结工艺的特点:优点:1 可采用多种材料 2 制造工艺比较简单 3 高精度 4无需支撑结构 5 材料利用率高缺点:1 表面粗糙 2 烧结过程挥发异味 3 有时需要比较复杂的辅助工艺2.4.4 高分子粉末烧结件的后处理:1 收缩精度的影响 2 力学性能的影响2.4.6 选择性激光烧结工艺的应用:1 直接制作快速模具 2 复杂金属零件的快速无模具铸造-可编辑3 内燃机进气管模型2.5.1 熔融沉积成型工艺的基本原理:2.5.2 熔融沉积成型工艺的特点:优点 1 系统构造原理和操作简单,维护成本低,系统运行安全 2 使用无毒的原材料3 用蜡成型的零
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