快速成形技術75446

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1、第六章快速成型技術逆向工程技術及其應用三、各種快速成型技術介紹二、快速成型技術的分類及優(yōu)越性一、快速成型技術的發(fā)展教學要求：（1）了解：快速原型和快速模具技術的概念、發(fā)展。（2）掌握：快速原型和快速模具技術的技術和工藝方法?？焖俪尚椭圃旒夹g（RP&M）就是借助計算機、激光、精密傳動和數(shù)控等現(xiàn)代手段，將計算機輔助設計（CAD)和計算機輔助制造(CAM）集成于一體，根據(jù)在計算機上構造的三維模型，能在很短時間內(nèi)直接制造產(chǎn)品樣品，無須傳統(tǒng)的機械加工機床和模具。簡介：一、快速成型技術的早期發(fā)展在1892年，Blanther在他的美國

2、專利中曾建議用疊層的方法來制作地圖模型。1940年，Perera提出相似的方法，即沿輪廓線切割硬紙板，然后堆疊，使這些紙板形成三維地貌圖。1964年，Zang進一步細化了該方法，建議用透明的紙板，每一塊均帶有詳細的地貌形態(tài)標記。1972年，Matsubara使用光固化材料，光線有選擇地投射或掃射到這個板層，將規(guī)定的部分硬化，沒有掃描或沒有一硬化的部分被某種溶劑溶化。一、快速成型技術的早期發(fā)展1976年，DiMatteo在具體實踐中，通過銑床加工成形沿高度標識的金屬層片，然后粘接成疊層狀，采用螺栓和帶錐度的銷釘一進行連接加固

3、，制作了型腔模。1979年，日本東京大學Nakagawa教授開始用薄板技術制造出實體的模具，如落料模、成型模和注射模等。1981年HideoKodama首先提出了一套功能感光聚合物快速成型系統(tǒng)。層狀物體制造技術（LOM）選擇性激光燒結技術（SLS）光固化技術（SLA）熔融沉積制造技術（FDM）二、快速成型技術的分類及優(yōu)越性按照使用的材料不同和零件的建造技術不同可分為多種工藝：三、各種快速成型技術介紹液槽中盛滿液態(tài)光敏樹脂，氦鎘激光器或氬離子激光器發(fā)出的紫外激光束在控制系統(tǒng)的控制下按零件的各分層截面信息在光敏樹脂表面進行逐點

4、掃描，被掃描區(qū)域的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應而固化，形成零件的一個薄層。一層固化完畢后，工作臺下移一個層厚的距離，以使在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂，然后刮板將粘度較大的樹脂液面刮平，進行下層的掃描加工,新固化的一層牢固地粘結在前一層上，如此重復直至整個零件制造完畢，得到一個三維實體原型。當實體原型完成后，首先將實體取出，并將多余的樹脂排凈。光固化成型基本原理：光固化成型技術的特點：光固化成型技術制作的原型可以達到機磨加工的表面效果，是一種被大量實踐證明的極為有效的高精度快速加工技術，其具體優(yōu)點如下：成型過程自動

5、化程度高尺寸精度高表面質(zhì)量優(yōu)良可以制作結構十分復雜的模型可以直接制作面向熔模精密鑄造的具有中空結構的消失型1、疊層實體制造工藝的基本原理疊層實體制造工藝疊層實體制造工藝過程：(1)疊層實體制造工藝的前處理過程(2)疊層實體制造工藝的分層疊加過程(3)疊層實體制造工藝的后處理過程2.疊層實體制造技術的特點(1)原型精度高。(2)制件能承受高達200℃的溫度，有較高的硬度和較好的力學性能，可進行各種切削加工。(3)無須后固化處理。(4)無須設計和制作支撐結構。(5)廢料易剝離。(6)可制作尺寸大的制件。(7)原材料價格便宜，原

6、型制作成本低。(8)設備采用了高質(zhì)量的元器件，有完善的安全、保護裝置，因而能長時間連續(xù)運行，可靠性高，壽命長。(9)操作方便。疊層實體制造工藝但是，LOM成型技術也有不足之處：(1)不能直接制作塑料上件。(2)工件（特別是薄壁件）的抗拉強度和彈性不夠好。(3)工件易吸濕膨脹，因此，成型后應盡快進行表面防潮處理。(4)工件表面有臺階紋，其高度等于材料的厚度（通常為0.lmm左右）,因此，成型后需進行表面打磨。疊層實體制造工藝1.熔融沉積工藝的基本原理MEM-300快速成型機熔融沉積快速成型工藝熔融沉積又叫熔絲沉積，它是將絲狀

7、的熱熔性材料加熱熔化，通過帶有一個微細噴嘴的噴頭擠噴出來。噴頭可沿著X軸方向移動，而工作臺則沿Y軸方向移動。如果熱熔性材料的溫度始終稍高于固化溫度，而成型部分的溫度稍低于固化溫度，就能保證熱熔性材料擠噴出噴嘴后，隨即與前一層面熔結在一起。一個層面沉積完成后，工作臺按預定的增量下降一個層的厚度，再繼續(xù)熔噴沉積，直至完成整個實體造型。噴頭的前端有電阻絲式加熱器，在其作用下，絲材被加熱熔融，然后通過出口，涂覆至工作臺上，并在冷卻后形成界面輪廓。熔融沉積快速成型工藝熔融沉積工藝的特點熔融沉積快速成型工藝之所以被廣泛應用，是因為它具

8、有其他成型方法所不具有的許多優(yōu)點。具體如下：(1)由于采用了熱融擠壓頭的專利技術，使整個系統(tǒng)構造原理和操作簡單，維護成本低，系統(tǒng)運行安全。(2)成型速度快。(3)用蠟成型的零件原型，可以直接用于熔模鑄造。(4)可以成型任意復雜程度的零件。(5)原材料在成型過程中無化學變化，制件的翹曲變形小。(6)原材料