特种加工技术快速原型制造.pptx

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1、快速模具制造流程图实物三维实体模型三坐标测量机设计构思二维图纸制作模具RPM制出原型第1页/共21页本章主要内容第一节 光敏树脂液相固化成型-SL第二节 选择性激光粉末烧结成型-SLS第三节 薄片分层叠加成型-LOM第四节 熔丝堆积成型-FDM第2页/共21页第一节 光敏树脂液相固化成型光固化立体造型/立体光刻（Stereolithography）SL工艺由Charles Hul发明并于1984年申请专利。1988年美国3D系统公司推出商品化的世界第一台快速原型机。一 SL工艺原理SL快速成形技术是根据某些材料在特定波长的激光照射下具有可固化性的特点，采用紫外（UV）激光为光源，计算机按分层信

2、息精密控制扫描振镜组，精确定位、扫描，在光敏树脂液面聚合、固化形成一个固化层面，顺序逐层扫描固化，直至完成整个零件的成形。第3页/共21页 其工作原理为：由激光器发出的紫外光，经光学系统汇集成一支细光束，该光束在计算机控制下，有选择的扫描光敏树脂液体,利用光敏树脂遇紫外光凝固的机理，一层一层固化光敏树脂，每固化一层后，工作台下降一精确距离，并按新一层表面几何信息使激光扫描器对液面进行扫描，使新一层树脂固化并紧紧粘在前一层已固化的树脂上，如此反复，直至制作生成一零件实体模型。第4页/共21页二 SL工艺的特点精度高、表面质量好原材料利用率接近100%能制造形状特别复杂（如空心零件）、特别精细（首

3、饰、工艺品等）的零件。制作出来的各种原型件可以快速翻制各种模具。第5页/共21页立体光固化成型(SL)制作的样件第6页/共21页第二节 选择性激光粉末烧结成形SLS-Selected Laser Sintering一 SLS工艺原理SLS工艺是利用粉末材料（金属或非金属粉末）在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成型。第7页/共21页第8页/共21页二 SLS工艺的特点 材料适应面广，不仅能够制造塑料零件，还能制造陶瓷、石蜡等材料的零件。特别是可以直接成型金属零件。SLS工艺无需加支撑，因为没有被烧结的粉末起了支撑作用。第9页/共21页SLS工艺制作的实例某摩托车厂制作的250型双缸摩

4、托车汽缸头某型战斗机的控制手柄第10页/共21页第三节 薄片分层叠加成型LOM-Laminated Object Manufacturing一 LOM工艺原理LOM工艺采用薄片材料，如纸、塑料薄膜等作为成型材料，片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时，激光束在计算机控制下按照CAD分层模型的轨迹切割片材，然后通过热压辊热压，使当前层与下面已成型的工件层粘结，从而堆积成型。第11页/共21页二 LOM工艺的特点 LOM工艺只需在片材上切出零件的轮廓，而不用扫描整个工件表面。因此适合制作大型、实体零件。LOM工艺的制作精度较高（0.15mm）。工件外框与零件截面之间多余的片材在加工中起了支撑作用，因

5、此LOM工艺也不需要加支撑。第12页/共21页LOM工艺制作的样件第13页/共21页第14页/共21页第15页/共21页第四节 熔丝堆积成形FDM-Fused Deposition Modeling一 FDM工艺原理FDM工艺是利用热塑性材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下层层堆积成形。熔丝线材方面，其材料主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和聚脂热塑性塑料。1998年澳大利亚的Swinburn工业大学，研究了一种金属-塑料复合材料丝。支撑材料方面，1999年Stratasys公司开发出水溶性支撑材料，有效地解决了复杂、小型孔洞中的支撑材料难去除或无法去除的难题。第16页/共21页熔丝堆积成形制造（熔丝堆积成形制造（FDM）工作原理）工作原理第17页/共21页二 FDM工艺特点 FDM工艺不用激光，因而使用维护较为方便，成本较低。用蜡成形的零件原型，可以直接用于失蜡铸造。FDM工艺需要支撑材料。支撑材料是加工中的辅助手段，在加工完毕后必须去除，所以支撑材料与成形材料之间的亲和性不能太好。第18页/共21页熔丝堆积成形制造（熔丝堆积成形制造（FDM）样件）样件第19页/共21页几种典型快速成型工艺的比较 第20页/共21页感谢您的观看！第21页/共21页