快速成型論文范文

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1、快速成型的優(yōu)缺點及基于FDM方式的快速成型制造XXXXXX機械工程及自動化專業(yè)2007級六班XXXXXXXXXXXX指導(dǎo)老師:XXX內(nèi)容摘要:近十幾年來，隨著全球市場一體化的形成，制造業(yè)的競爭十分激烈。尤其是計算機技術(shù)的迅速普遍和CAD/CAM技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得RP技術(shù)得到了異乎尋常的高速發(fā)展，表現(xiàn)出很強的生命力和廣闊的應(yīng)用前景。快速成形技術(shù)發(fā)展至今，以其技術(shù)的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速發(fā)展。目前，快速成形的工藝方法已有幾十種之多，其中主要工藝有五種基本類型：光固化成型法（SLA）、分層實體制造法（LOM）、選擇性激光燒結(jié)法（SL

2、S）、熔融沉積制造法（FDM）和三維打印（3DP）。關(guān)鍵詞:快速成型優(yōu)缺點FDM快速成形技術(shù)又稱快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing，簡稱RPM)技術(shù)，誕生于20世紀(jì)80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來制造領(lǐng)域的一個重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而為零件原型制作、新設(shè)計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現(xiàn)手段。即，快速成形技術(shù)

3、就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機，將一層層的材料堆積成實體原型。一.快速成型制造的幾種典型工藝的優(yōu)點及缺點。1.光固化成型:SLA(StereolithographyApparatus)工藝也稱光造型、立體光刻及立體印刷，其工藝過程是以液態(tài)光敏樹脂為材料充滿液槽，由計算機控制激光束跟蹤層狀截面軌跡，并照射到液槽中的液體樹脂，而使這一層樹脂固化，之后升降臺下降一層高度，已成型的層面上又布滿一層樹脂，然后再進行新一層的掃描，新固化的一層牢固地粘在前一層上，如此重復(fù)直到整個零件制造完畢，得到1個三維實體模型。（1）SLA方法具體以下優(yōu)點:1

4、）尺寸精度高；2）表面質(zhì)量較好；3）可以制作結(jié)構(gòu)十分雜的模型；4）可以直接制作面向熔模精密鑄造的具有中空結(jié)構(gòu)的消失型。（2）SLA工藝也存在著許多缺點：1）尺寸穩(wěn)定性差；2）需要設(shè)計成型件的支撐結(jié)構(gòu)，否則會引起型件變形；3）設(shè)備運轉(zhuǎn)及維護成本較高；4）可使用的材料種類較少；5）液態(tài)樹脂具有氣味和毒性，并且需要避光保護，以防止其提前發(fā)生聚合反應(yīng)，選擇時有局限性；6）需要二次固化；7）液態(tài)樹脂固化后的性能不如常用的工業(yè)塑料，一般較脆，易斷裂，不便進行機加工。2．分層實體制造：LOM(LaminatedObjectManufacturing)工藝或

5、稱為疊層實體制造，其工藝原理是根據(jù)零件分層幾何信息切割箔材和紙等，將所獲得的層片粘接成三維實體。其工藝過程是：首先鋪上一層箔材，然后用CO2，激光在計算機控制下切出本層輪廓，非零件部分全部切碎以便于去除。當(dāng)本層完成后，再鋪上一層箔材，用滾子碾壓并加熱，以固化黏結(jié)劑，使新鋪上的一層牢固地粘接在已成形體上，再切割該層的輪廓，如此反復(fù)直到加工完畢，最后去除切碎部分以得到完整的零件。（1）LOM方法有如下優(yōu)點：1）成型速度較快；2）原型精度高，翹曲變形較小；3）原型能承受高達(dá)2000C的溫度，有較高的硬度和較好的力學(xué)性能；4）無需設(shè)計和制作支撐結(jié)構(gòu)；

6、5）可進行切削加工；6）廢料易剝離，無需后固化處理；7）可制作尺寸大的原型；8）原材料價格便宜，原型制作成本低。（2）LOM成型技術(shù)的不足之處：1）不能直接制作塑料原型；2）原型（特別是薄壁件）的抗拉強度和彈性不夠好；3）原型易吸濕膨脹，因此，成型后應(yīng)盡快進行表面防潮處理；4）原型表面有臺階紋理，難以構(gòu)建形狀精細(xì)，多曲面的零件，僅限于結(jié)構(gòu)簡單的零件，因此，成型后需進行表面打磨。3．選擇性激光燒結(jié)：SLS(SelectiveLaserSintering)工藝，常采用的材料有金屬、陶瓷、ABS塑料等材料的粉末作為成形材料。其工藝過程是：先在工作臺

7、上鋪上一層粉末，在計算機控制下用激光束有選擇地進行燒結(jié)(零件的空心部分不燒結(jié)，仍為粉末材料)，被燒結(jié)部分便固化在一起構(gòu)成零件的實心部分。一層完成后再進行下一層，新一層與其上一層被牢牢地?zé)Y(jié)在一起。全部燒結(jié)完成后，去除多余的粉末，便得到燒結(jié)成的零件。（1）SLS的優(yōu)點主要有：1）可以采用多種材料；2）過程與零件復(fù)雜程度無關(guān)，制件的強度高；3）材料利用率高，未燒結(jié)的粉末可重復(fù)使用，材料無浪費；4）無需支撐結(jié)構(gòu)；5）與其他成型方法相比，能生產(chǎn)較硬的模具。（2）SLS成型的缺點主要有：1）原型結(jié)構(gòu)疏松，多孔，且有內(nèi)應(yīng)力，制件易變形；2）生成陶瓷，金屬

8、制件的后處理較難；3）需要預(yù)熱與冷卻；4）成型表面粗糙多孔，并受粉末顆粒大小及激光光斑的限制；5）成型過程產(chǎn)生有毒氣體和粉塵，污染環(huán)境。4．熔融沉積制造：FDM(F