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《快速成形與快速速模具制造技術》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、四川信息職業(yè)技術學院快速成形與快速模具制造2.快速成形與快速制模的前景教學目的與要求1.了解快速成形技術。2.掌握快速成形技術的原理。3.了解快速成形的類型及原理。4.掌握快速制模技術。RPM-----快速成型與快速制造RP-----快速成型RM-----快速制造PT-----快速制模技術(1)快速開發(fā)用于傳統(tǒng)制造工藝的模具(2)減少用模具成形工件所需的時間,成形的時間??焖倌>叩姆诸悓嵵朴媚>叱尚蔚墓ぜ盗窟^渡模具(10-103)正式批量生產模具(103-106)鑄造模所能完成的工藝注塑模鍛壓??焖俪尚渭夹g的含義快速成形(RapidProtot
2、yping,簡稱RP)技術是20世紀80年代中期發(fā)展起來的一種高新技術,它從成形原理上提出一個分層制造、逐層疊加成形的全新思維模式,即將計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機數字控制(CNC)、激光、精密伺服驅動和新材料等先進技術集于一體,依據計算機上構成的工件三維設計模型,對其進行分層切片,得到各層截面的二維輪廓信息,快速成形機的成形頭按照這些輪廓信息在控制系統(tǒng)的控制下,選擇性地固化或切割一層層的成形材料,形成各個截面輪廓,并逐步順序疊加成三維工件。快速成形技術的全過程可以簡單描述為分層/疊加或者離散/堆積。一個復雜的實體零
3、件,可以認為是由一些具有物質的點、線、面疊加而成的。從CAD模型中獲得這些點、線、面的幾何信息(離散),把它與成形參數信息結合,轉換為控制成形機工作的NC代碼,控制材料有規(guī)律地、精確地疊加起來(堆積),從而構成三維實體零件。這種制造方法又叫做自由制造快速成形類型A.光固化成形(SLA)B.分層實體制造(LOM)C.選擇性激光燒結(SLS)D.熔融沉積成形(FDM)除上述4種最為熟悉的技術外,還有許多技術也已經實用化,如三維打印技術、光屏蔽工藝、直接殼法、直接燒結技術、全息干涉制造等。1.光固化成形SLA(StereolithographyAppa
4、ratus)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,如此重復直到整個零件制造完畢,得到1個三維實體模型。該工藝的特點是:原型件精度高,零件強度和硬度好,可制出形狀特別復雜的空心零件,生產的模型柔性化好,可隨意拆裝,是間接制模的理想方法。缺點是需要支撐,樹脂收縮會導致精度下降,另外光固化樹脂有一定的毒性而不符合綠色制造發(fā)展
5、趨勢。2.分層實體制造LOM(LaminatedObjectManufacturing)工藝或稱為疊層實體制造,其工藝原理是根據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CO,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,如此反復直到加工完畢,最后去除切碎部分以得到完整的零件。該工藝的特點是工作可靠,模型支撐性好,成本低,效率高。缺點是前、后處理費時費力,且
6、不能制造中空結構件。3.選擇性激光燒結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(零件的空心部分不燒結,仍為粉末材料),被燒結部分便固化在一起構成零件的實心部分。一層完成后再進行下一層,新一層與其上一層被牢牢地燒結在一起。全部燒結完成后,去除多余的粉末,便得到燒結成的零件。該工藝的特點是材料適應面廣,不僅能制造塑料零件,還能制造陶瓷、金屬、蠟等材料的零件。造型精度高,原型強度高,所以可用樣
7、件進行功能試驗或裝配模擬。4.熔融沉積成形FDM(FusedDepositionManufacturing)工藝又稱為熔絲沉積制造,其工藝過程是以熱塑性成形材料絲為材料,材料絲通過加熱器的擠壓頭熔化成液體,由計算機控制擠壓頭沿零件的每一截面的輪廓準確運動,使熔化的熱塑材料絲通過噴嘴擠出,覆蓋于已建造的零件之上,并在極短的時間內迅速凝固,形成一層材料。之后,擠壓頭沿軸向向上運動一微小距離進行下一層材料的建造。這樣逐層由底到頂地堆積成一個實體模型或零件。該工藝的特點是使用、維護簡單,成本較低,速度快,一般復雜程度原型僅需要幾個小時即可成型,且無污染。
8、面臨問題1.工藝問題2.材料問題3.精度問題4.軟件問題5.能源問題6.應用領域問題1.工藝問題快速成型的基礎是分層疊加原理,然而,用什