快速成型材料及设备课件.ppt
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1、快速成型材料及设备第1页,此课件共24页哦一、光固化快速成型制造设备 20世纪70年代末到80年代初期,美国3M公司的Alan J.Hebert(1978)、日本的小玉秀男(1980)、美国UVP公司的Charles W.Hull(1982)和日本的丸谷洋二(1983),在不同的地点各自独立地提出了RP的概念,即利用连续层的选区固化产生三维实体的新思想。Charles Hull在UVP的继续支持下,完成了一个能自动建造零件的称之为SLA-1的完整系统。同年,Charles Hull和UVP的股东们一起建立了3D Systems公司,并于1988年首次推出SLA-250机型,如图所示。模具工程技
2、术研究中心 METRC 目前,研究光固化成型设备的单位有美国的3D Systems公司、Aaroflex公司,德国的EOS公司、F&S公司,日本的SONY/D-MEC公司、Teijin Seiki公司、Denken Engieering公司、Meiko公司、Unipid公司、NTT DATA&CMET公司,以色列的Cubital公司以及国内的西安交通大学、上海联泰科技有限公司等。3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第2页,此课件共24页哦 在上述研究SLA设备的众多公司中,美国3D Systems公司的SLA技术在国际市场上占的比例最大。3D Systems公司在继1988年推出第一台商品
3、化设备SLA250以来,又于1997年推出了SLA250HR、SLA3500、SLA5000三种机型,在光固化成型设备技术方面有了长足的进步。其中,SLA3500和SLA5000使用半导体激励的固体激光器,扫描速度分别达到2.54m/sec和5m/sec,成层厚最小可达0.05mm。此外,还采用了一种称之为Zephyer recoating system的新技术,该技术是在每一成层上,用一种真空吸附式刮板在该层上涂一层0.050.1mm的待固化树脂,使成形时间平均缩短了20%。该公司于1999年推出SLA7000机型。SLA7000与SLA5000机型相比,成体积虽然大致相同,但其扫描速度却达
4、9.52m/sec,平均成型速度提高了4倍,成层厚最小可达0.025mm,精度提高了一倍。3D Systems公司最新推出的机型是Vipersi2SLA。模具工程技术研究中心 METRC3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第3页,此课件共24页哦 3D Systems公司的SLA-3500机型 模具工程技术研究中心 METRC 3D Systems公司的SLA-5000机型 3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第4页,此课件共24页哦 3D Systems公司的SLA-7000机型 模具工程技术研究中心 METRC 3D Systems公司的Vipersi2SLA机型 3 快速成型材料
5、及设备快速成型材料及设备第5页,此课件共24页哦国内西安交通大学在光固化成型技术、设备、材料等方面进行了大量的研究工作,推出了自行研制与开发的SPS、LPS、和CPS三种机型,每种机型有不同的规格系列,其工作原理都是光固化成型原理。其中SPS600和LPS600成型机如图所示。模具工程技术研究中心 METRC西安交通大学SPS600成型机 西安交通大学LPS600成型机 3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第6页,此课件共24页哦西安交通大学光固化成型机主要性能指标与技术特征 模具工程技术研究中心 METRC该成型机激光器、扫描与光聚焦系统两关键部件从国外引进,扫描速度SPS最大可达7m/
6、s、LPS可达2m/s,精度达0.1mm;全范围扫描分辨率达3.6m,整机控制精度达50m,高于国外同类机器水平,保证了可靠性;扫描光斑直径=0.2mm,SPS激光寿命5000h,LPS激光寿命2000h,与国外水平相同。采用了快速排序分层法,大大加快分层速度,且具有对分层数据自动诊断和修复功能。国际上创新的YLSF成型工艺,大大减小了翘曲等变形误差,提高了原型件制作质量。优于美国3D Systems公司的工艺方法;拐角误差采用自适应延时控制,较少了轮廓误差的影响,此为国际首创。零件成型精度达0.1mm(100mm),与国外水平相同;样件测试尺寸合格率达到美国3D Systems公司SLA系列
7、机器的水平,高于日本CMET公司Soup型机器的水平。不同材料与结构,可调整回流量,从而改善涂层质量,此为国际首创;且可以采用不同公司、不同牌号的树脂,有良好的兼容性和开放性。优于美国3D Systems公司、日本CMET公司的同类产品。零件模型管理和成型数据生成软件在Windows95下自主开发、整机自制,用户界面全部汉化,具有优异的交互性和易学性。而且三维STL模型的检视、分层过程与编辑、支撑结构的设计全部实现了图视化操作;而成型控制软件是在DOS下开发,保证满足了控制的实时性要求,操作界面全部汉化和图视化。3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第7页,此课件共24页哦 上海联泰科技有限
8、公司开发的光固化成型设备主要有RS-350H、RS-350S、RS-600H和RS-600S等机型。模具工程技术研究中心 METRC上海联泰公司开发的RS-600S光固化成型机 3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第8页,此课件共24页哦模具工程技术研究中心 METRC3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第9页,此课件共24页哦模具工程技术研究中心 METRC3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第10页,此课件共24页哦二、叠层实体快速成型制造设备 目前研究叠层实体制造成型(LOM)设备和工艺的单位有美国的Helisys公司、日本的Kira公司、Sparx公司、新加坡的Kinerg
9、y公司以及国内的华中科技大学和清华大学等。其中Helisys公司的技术在国际市场上所占的比例最大。1984年Michael Feygin提出了分层实体制造(LOM)的方法,并于1985年组建Helisys公司,1992年推出第一台商业机型LOM-1015(台面380mm250mm350mm)后,又于1996年推出台面达815mm550mm508mm的LOM-2030H机型,其成型时间比原来缩短了30%,如图所示。模具工程技术研究中心 METRC3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第11页,此课件共24页哦 Helisys公司除原有的LPH、LPS和LPF三个系列纸材品种以外,还开发了塑料和
10、复合材料品种。Helisys公司在软件方面开发了面向Windows NT4.0的LOMSlice软件包新版本,增加了STL可视化、纠错、布尔操作等功能,故障报警更完善。国内华中科技大学研制的HRP系列薄材叠层快速成形系统(如图所示)无论在硬件还是在软件方面都有自己独特的特点。模具工程技术研究中心 METRC3 快速成型材料及设备快速成型材料及设备第12页,此课件共24页哦华中科技大学LOM成型机主要性能指标与技术特征 模具工程技术研究中心 METRCX-Y扫描单元采用交流伺服驱动和滚珠丝杆传动,升降工作台为4柱导向和双滚珠丝杆传动(专利),保证了系统的高精、高速和平稳传动;无拉力叠层材料送进系
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